Sein Debüt auf der Marathonstrecke gab Martínez 2002, als er auf Anhieb Dritter beim Rotterdam-Marathon wurde. Die gleiche Platzierung erreichte er dort 2003, und beim Marathon der Weltmeisterschaften in Edmonton belegte er den 16. Platz. Auch bei den nächsten beiden Weltmeisterschaften ging er im Marathon an den Start: 2005 in Helsinki kam er auf den 30. Platz, und 2007 in Osaka wurde er Zehnter. Ebenfalls 2007 wurde er Zweiter beim Rom-Marathon, und im Jahr darauf siegte er beim Madrid-Marathon und kam auf Platz 16 beim Marathon der Olympischen Spiele in Peking. Beim Marathon der Weltmeisterschaften 2009 in Berlin wurde er als bester Europäer Achter in 2:14:04 h. An den Europameisterschaften in Barcelona 2010 errang er in der gleichen Disziplin hinter dem überlegenen Viktor Röthlin die Silbermedaille.