Poco después, Martínez Castellano fue uno de los integrantes de la mayoría del XXVIII Congreso del PSOE (celebrado a mediados de mayo de 1979) que rechazó la pretensión del secretario general, Felipe González, de eliminar al marxismo de la definición ideológica del PSOE, lo que provocó la dimisión de aquel (una gestora, presidida por José Federico de Carvajal, se hizo cargo de la dirección hasta la celebración, en septiembre, de un congreso extraordinario, que vio la renuncia definitiva del PSOE al marxismo y la vuelta de Felipe González a la secretaría general).