Martens was a Chair of the Belgian Christian People's Party (now renamed Christian Democratic and Flemish party, CD&V) from 1972 to 1979, sitting as a Deputy in the Belgian Chamber of Representatives (federal parliament) from 1974 to 1991, and serving as a Senator from 1991 to 1994.
Ο Μάρτενς ήταν πρόεδρος του Βελγικού Χριστιανικού Λαϊκού Κόμματος (τώρα μετονομάσμένο σε Χριστιανοδημοκρατικό και Φλαμανδικό Κόμμα, CD&V) από το 1972 έως το 1979, ως Βουλευτής στη Βελγική Βουλή των Αντιπροσώπων (ομοσπονδιακό κοινοβούλιο) από το 1974 έως το 1991, και υπηρέτησε ως Γερουσιαστής από το 1991 έως το 1994.