Con apenas 17 años, Emiliano Martínez atajó tres penales en una final frente a Brasil en el sudamericano juvenil del 2009. Frente a esto, el Arsenal de Inglaterra le ofreció una prueba a "Dibu" y posteriormente fue contratado por ellos.

La selección dirigida por el Tata Brown logró la clasificación al mundial juvenil, pero tuvo que disputar un final ante Brasil para determinar el campeón de esa competición. El partido terminó 2 a 2 luego de que Argentina esté 2 a 0 abajo.  

Martínez tuvo su estreno oficial en Argentina este año frente a Chile por las Eliminatorias a Qatar 2022.  

Sergio Araujo y el ex River Daniel Villalba erraron las dos primeras ejecuciones, pero Martínez equilibró el partido ya que le atajó el penal a Gerson y a Philippe Coutinho. 

Esteban Espindola erró el quinto penal, pero "Dibu" salvó a la selección y evitó el gol de Eduardo Pereira Rodrigues. A pesar de esto, Martínez no logró parar más penales y Lucas Kruspzky falló su penal y Brasil consiguió el título.

El equipo dirigido por el Tata Brown había ganado tres partidos y empatado uno y a Martínez le convirtieron solo dos goles antes de la final. 

Después de 10 años, Martínez volvió a ponerse la camiseta de la selección ya que fue al banco en unos amistosos en 2019, pero tuvo su estreno oficial este año frente a Chile por las Eliminatorias a Qatar 2022.