Γεννήθηκε στην κεντρική Ιταλία, στο Τόδι της Ομβρικής. Έγινε Πάπας Ρώμης την εποχή που την Εκκλησία ταλαιπωρούσε η αίρεση των Μονοθελητών. Δυστυχώς, τότε και η Εκκλησία της Κωνσταντινούπολης είχε πέσει στα δίχτυα αυτής της αίρεσης, διότι ο Πατριάρχης Παύλος ο Β' ήταν υπέρμαχος του Μονοθελητισμού, μαζί με τον αυτοκράτορα Κώνστα τον Β' . Ο Πάπας Μαρτίνος, υπέρμαχος της Ορθοδοξίας, προσπάθησε με επιστολή του, αλλά και με ειδικούς απεσταλμένους κληρικούς, να επαναφέρει τον Πατριάρχη Παύλο στο ορθόδοξο δόγμα. Μάταια, όμως. Ο Πατριάρχης, επηρεαζόμενος από τον αυτοκράτορα, επέμενε στο Μονοθελητισμό και εξόρισε τους απεσταλμένους του Μαρτίνου σε διάφορα νησιά. Μάλιστα, ο Κώνστας ο Β' έστειλε και συνέλαβαν με δόλο και τον ίδιο το Μαρτίνο. Και αφού τον οδήγησαν αιχμάλωτο στην Κωνσταντινούπολη, κατόπιν τον εξόρισαν στη Χερσώνα. Εκεί, πέθανε στις 16 Σεπτεμβρίου του 655 μ.Χ..
(Ο Μονοθελητισμός ήταν μια προσπάθεια γεφύρωσης Μονοφυσιτισμού και Ορθοδοξίας σύμφωνα με την οποία οι μονοφυσίτες θα δέχονταν ότι στον Χριστό υπάρχουν δύο φύσεις μετά την ένωση θείας και ανθρώπινης φύσης και οι Ορθόδοξοι θα δέχονταν ότι στον Χριστό υπάρχει μία θέληση και ενέργεια, μετά την ένωση των δύο φύσεων)

Θείοις δόγμασι, τῆς εὐσέβειας, ὑπεστήριξας, τὴν Ἐκκλησίαν, ὦ Μαρτίνε ἱεράρχα Θεόσοφε, τὸν γὰρ Χριστὸν διπλοῦν ὄντα ταὶς φύσεσιν, ὁμολογήσας τὴν πλάνην κατήσχυνας. Πάτερ Ὅσιε Χριστὸν τὸν Θεὸν ἱκέτευε, δωρήσασθαι ἠμὶν τὸ μέγα ἔλεος.