Faren til Porter Martin var en allmennlege. Porter Martin ble utdannet ved Bedford School og Cambridge University. Etter å ha arbeidet i laboratoriet for fysikalsk kjemi gikk han til Dunn Nutritional Laboratory. I 1938 arbeidet han ved Wool Industries Research Institution i Leeds. Han var leder for biokjemi-avdelingen i Boots Pure Drug Company fra 1946 til 1948, da han ble med i Medical Research Council. Der ble han utnevnt til leder avdelingen for fysikalsk kjemi ved National Institute for Medical Research i 1952, og var kjemisk konsulent i perioden 1956-59.