Martínez maén jeung Argentina U21 skuad di 2012 Pan Amérika Junior Championship, 2013 Sultan of Johor Cup jeung 2013 Junior Piala Dunya saméméh manéhna nyieun debut pikeun skuad utama dina 2014 di 2014 Amérika Kidul Kaulinan. Manéhna meunang medali emas dina turnamén éta sarta nyieun opat gol. Manéhna ogé bagian ti skuad Argéntina nu meunang medali perunggu di Piala Dunya 2014
, nu mangrupa Piala Dunya kahijina. Dina 2018 anjeunna kapilih pikeun Piala Dunia 2018, dimana anjeunna nyetak dua gol dina opat patandingan. Dina Juli 2019, anjeunna kapilih dina skuad Argéntina pikeun 2019 Pan American Games. Maranéhanana meunang medali emas ku ngéléhkeun Kanada 5×2 dina final.