ביוני 2013 הוא חתם בקבוצת נאפולי. כבר בעונתו הראשונה בסרייה א' היה מרטנס שחקן הרכב חשוב עבור נאפולי. הוא השתתף ב-47 ממשחקי הקבוצה, כבש אחד עשר שערי ליגה ושניים נוספים בגביע בדרך לזכייתה של קבוצתו בגביע האיטלקי.