Martins debuterade för Portugals landslag i en 6–0-vinst över Andorra, där han byttes in i den 72:a minuten mot Pepe. Martins var med i Portugals trupp vid Confederations Cup 2017. Han blev även uttagen i Portugals trupp till VM 2018, men var en bänkspelare och blev endast inbyten i gruppspelsmatchen mot Marocko.