Martínez debutó como profesional contra Juan Ignacio Haran el 25 de agosto de 2017. Ganó la pelea por nocaut en el cuarto asalto. Martínez acumuló un récord de 10-0 durante los siguientes dos años, con seis victorias por la vía de la parada.
Martínez tuvo su primera pelea de ascenso el 16 de diciembre de 2019, ya que estaba programado para desafiar al actual campeón de peso supermosca WBC Silver Athenkosi Dumezweni. La pelea tuvo lugar en East London, Eastern Cape en Sudáfrica, y fue como tal la primera de Martínez fuera de Argentina.[3] Ganó la pelea por un nocaut técnico sorpresivo en el undécimo asalto, deteniendo a Dumezweni con una ráfaga de golpes en la marca de 0:23 minutos.
Martínez se enfrentó a Ángel Nicolás Aquino el 11 de diciembre de 2020, en el Estadio Mary Terán de Weiss en Buenos Aires, Argentina[5] Ganó el combate por decisión dividida, con puntuaciones de 95-94, 97-92 y 94-95.
El 13 de agosto de 2021, en el Hotel Atlantis The Palm de Dubai, Martínez se enfrentó a Gonzalo García Durán en un combate de pronóstico reservado,[7] que ganó por nocaut técnico en el cuarto asalto, deteniendo a Durán a falta de ocho segundos para el final del asalto.
Martínez contra Ancajas
Martínez fue contratado para desafiar al actual campeón supermosca de la FIB Jerwin Ancajas el 26 de febrero de 2022, en lo que fue la décima defensa del título de Ancajas. La pelea por el título estaba programada para el combate de fondo entre Chris Colbert y Héctor García, peso superpluma de la AMB, que tuvo lugar en el Cosmopolitan de Las Vegas, Nevada[9]. A pesar de entrar en la pelea como no favorito,[10] Martínez ganó el título por decisión unánime. Un juez marcó la pelea 117-111 a su favor, mientras que los otros dos jueces le otorgaron una puntuación de 118-110. Martínez asestó 427 golpes de un total de 1046, mientras que Ancajas asestó 192 de un total de 816.
Martínez contra Ancajas
El 22 de julio de 2022, se reveló que Ancajas había invocado su cláusula de revancha. Como tal, Martínez fue reservado para enfrentarse a Jerwin Ancajas en una revancha inmediata en su primera defensa del campeonato, que tuvo lugar el 8 de octubre de 2022,[12] en el Home Depot Center en Carson, California. El combate estaba programado para la cartelera de fondo de la pelea por el título interino de peso mediano del CMB entre Sebastián Fundora y Carlos Ocampo.[13] Retuvo el título por decisión unánime, con dos tarjetas de 118-110 y una de 119-109.[14
Martínez vs Bornea
El 16 de diciembre de 2022, la FIB ordenó formalmente a Martínez hacer una defensa obligatoria del título contra Jade Bornea[15]. Como la pareja no llegó a un acuerdo, se convocó una puja por la bolsa para el 17 de enero de 2023,[16] que fue pospuesta para permitir nuevas negociaciones,[17] pero finalmente reprogramada para el 14 de febrero y ganada por TGB Promotions con una oferta de 25.000 dólares. [El combate por el campeonato tuvo lugar el 24 de junio de 2023 en el Minneapolis Armory de Minneapolis, Minnesota, y fue ganado por Martínez por nocaut técnico en el undécimo asalto.
