Auch beim Confed-Cup 2013 stand Martínez im Kader von „La Roja“, für die er in drei Begegnungen eingesetzt wurde, darunter der 10:0-Rekordsieg gegen Tahiti und das Halbfinale gegen Italien. Im Endspiel gegen die gastgebenden Brasilianer kam er gegen seine FCB-Mannschaftskollegen Luiz Gustavo und Dante jedoch nicht zum Einsatz und konnte die 0:3-Niederlage nicht verhindern. Bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2014 kam Martínez zu einem Einsatz. Für die Fußball-Europameisterschaft 2016 in Frankreich wurde er nicht berücksichtigt.