Ojciec Martina Chemnitza zmarł, kiedy ten jeszcze był chłopcem, dlatego podjęcie nauki było dla niego trudne. W latach 1539–1542 uczył się w szkole w Magdeburgu, a kiedy zarobił dostatecznie dużo przez nauczanie w latach 1542–1543 w szkole w Calbe, w latach 1543–1544 studiował na Uniwersytecie we Frankfurcie nad Odrą, a w latach 1545–1547 na Uniwersytecie w Wittenberdze. Tam nawiązał kontakt z Filipem Melanchtonem, za którego radą zajął się matematyką, co doprowadziło go do zainteresowania się astrologią. Sprawiło to, że w niewielkim stopniu zajmował się naukami Marcina Lutra, chociaż w pewnym stopniu je poznał. Wybuch wojny zmusił go do opuszczenia Wittenbergi; udał się do Królewca, gdzie nauczał kilku młodych polskich szlachciców, a później został rektorem szkoły w Knipawie. Tam wciąż zajmował się astrologią, aż, podczas wizyty w Wittenberdze, Melanchton skierował jego uwagę ku teologii i przekonał o potrzebie rozróżnienia Prawa i Ewangelii. Jego pracę nauczycielską przerwała zaraza. Wraz z zięciem Melanchtona, Georgiusem Sabinusem udał się do Zalewa, gdzie rozpoczął pracę teologiczną. W 1550 roku powrócił do Królewca, gdzie książę mianował go swoim bibliotekarzem. Tam przekonał się, że za astrologią nie leżą żadne pewne postawy, i poświęcił się teologii, studiując Biblię w językach oryginalnych, Ojców Kościoła i dzieła ówczesnych teologów.