Oficialmente, Martino debutó en la Copa América realizada en Venezuela en el año 2007, donde Paraguay superó a Colombia 5-0 y luego 3-1 a Estados Unidos. En el tercer y último partido del grupo fue vencido por Argentina por 1-0 con gol de Javier Mascherano. A pesar de eso, Paraguay clasificó a los cuartos de final donde finalmente sería derrotado por México (6-0).