Martins lahir di Oliveira do Hospital, Distrik Coimbra, dan merupakan produk akademi Sporting CP, bergabung dengan klub tersebut pada usia 11 tahun. Dia melakukan debut profesionalnya dengan S.C. Campomaiorense di Segunda Liga dan, dari Januari hingga Juni 2003, dia dipinjamkan ke Académica de Coimbra di Primeira Liga.
Pada musim 2005-2006, meskipun mengalami beberapa masalah fisik serta masalah disiplin, Martins masih mampu mencetak dua gol dalam hanya 13 pertandingan.
Namun, pada Februari 2007, setelah beberapa masalah indiscipline di Sporting, pelatih Paulo Bento mengucilkan Martins selama tiga bulan terakhir musim tersebut. Meskipun masih berstatus pemain yang berkontrak, pindah ke luar negeri adalah satu-satunya pilihan bagi Martins. Pada bulan Juni, dia pindah ke tim La Liga, Recreativo de Huelva. Pada November, Martins diwawancarai oleh jaringan televisi Portugal, RTP Internacional, tentang situasinya di Sporting. Martins menjawab, "Situasiku dengan pelatih Bento sangat buruk. Aku terus-terusan ditekan untuk tampil dan ketika akhirnya aku dipanggil untuk tim nasional, situasinya hampir berubah menjadi konfrontasi fisik." Bento membantah hal ini meskipun sumber media mengungkapkan informasi tentang dua orang tersebut yang kembali ke karier bermain manajer di Sporting. Martins menyelesaikan musim dengan tujuh gol dalam 35 penampilan kompetitif, dengan gol satu-satunya di Copa del Rey datang dalam hasil imbang 1-1 melawan Xerez CD di babak 32 besar.
Pada 1 Juli 2008, Martins menandatangani kontrak lima tahun dengan S.L. Benfica, dengan klub membayar €3 juta untuk transfernya (40% untuk Recreativo, 40% untuk Sporting, dan 20% untuk pemain). Meskipun tidak pernah menjadi pemain inti yang tak terbantahkan, dia sering digunakan selama tahun pertamanya di Benfica dan mencetak gol pertamanya untuk tim dalam kemenangan 2-0 melawan Vitória de Guimarães di Taça da Liga. Juga dalam kompetisi tersebut, dia mencetak gol penentu dalam kemenangan melalui adu penalti atas mantan klubnya, Sporting, pada 21 Maret 2009.
Martins kehilangan tempat di starting XI pada awal musim berikutnya karena cedera berulang, tetapi dia bangkit kembali dan tampil mencolok untuk tim Jorge Jesus. Pada 21 Maret 2010, tepat 365 hari setelah final terakhir, dia membantu Benfica mempertahankan supremasi Piala Liga dengan mencetak gol dalam kemenangan 3-0 atas FC Porto dari tendangan bebas 30 meter. Pada 13 Agustus 2011, Benfica meminjamkan Martins ke Granada CF - yang baru saja promosi ke divisi teratas Spanyol - dalam kepindahan selama satu musim. Dia tampil secara teratur sebagai pemain inti selama masa peminjamannya, namun meskipun Granada berusaha memperpanjang kontrak pinjamannya, Martins menolak dan hanya memperbolehkan pemain itu pergi secara permanen.
Setelah pra musim yang sukses pada tahun 2012, di mana dia mencetak beberapa gol, Martins memperpanjang kontraknya pada Agustus hingga 2016. Tampil secara sporadis sepanjang musim, dia tampil sebagai pemain pengganti dalam pertandingan melawan G.D. Estoril-Praia pada 6 Mei 2013: dengan skor imbang 1-1 dan Benfica mencari gol, dia mendapatkan kartu kuning pada menit ke-70 dan, delapan menit kemudian, diusir setelah pelanggaran lain dalam hasil imbang kandang yang akhirnya membuat timnya kalah dalam persaingan juara. Dia kemudian diminta untuk mencari klub baru setelah manajer Jesus menganggapnya berlebihan, tetapi setelah tidak dapat melakukannya, dia menghabiskan seluruh musim 2013-14 dengan tim cadangan di divisi kedua, hanya tampil setelah jendela transfer musim dingin.
Pada 16 September 2014, Martins bergabung dengan Belenenses dan mengakhiri karir profesionalnya di klub tersebut.
Follow