I 2000 ble Martin Junge knyttet til Det lutherske verdensforbund i Genèves avdeling for misjon og utvikling med ansvar for Latin-Amerika og Karibien. Han fortsatte samtidig å studere ved Université de Fribourg og tok en diplomeksamen der i 2008. I 2009 ble han så valgt til å etterfølge Ishmael Noko fra Zimbabwe som generalsekretær i Det lutherske verdensforbund og i 2016 ble han enstemmig gjenvalgt til en ny seks års periode.