Родился в умбрийском городе Тудертума. До 649 года- римский нунций в Константинополе. Осудил монофелитов как еретиков на Латеранском соборе в 649, где также был осужден эдикт императора Константа II, запрещавшего осуждение монофелизма. Экзарх Олимпий, по приказу императора, пытался убить папу, но неудачно. Новый экзарх Феодор Каллион в 653 году арестовал Мартина и отправил его на остров Наксос, после чего папа был вызван в Константинополь на суд, где и подтвердил своё решение по осуждению монофелизма. Наконец, Мартина сослали в Херсонес, где он и умер 16 сентября 655 года. Мощи его после осуждения монофелитов были перенесены в Рим.
Память папы Мартина отмечается Католической церковью 13 апреля (ранее днём памяти было 12 ноября), Православной церковью 14 апреля (по юлианскому календарю).