Martelli kwam op de voorgrond en werd opgemerkt door leidinggevenden van Torino, die hem in 1946 tekenden. Met 72 wedstrijden en 10 doelpunten droeg hij bij aan de verovering van drie Serie A-titels van de "Grande Torino" in 1947, 1948
en 1949. Valentino Mazzola adviseerde hem altijd 'agressiever' te zijn.