Σπούδασε στη Ζάκυνθο Ελληνική Φιλολογία και μελέτησε της ηθικές επιστήμες με καθοδήγηση δασκάλων όπως ο Παναγιώτης Παλαμάς. Από δυτικούς μοναχούς διδάχτηκε την Ιταλική και Λατινική φιλοσοφία και φιλολογία. Νέος ακόμη περιβλήθηκε το ράσο των ορθόδοξων κληρικών, με σκοπό να γίνει ιερέας στην ιδιόκτητη εκκλησία της Αναλήψεως στην πόλη της Ζακύνθου. Όταν όμως μεγάλωσε προτίμησε να αφιερωθεί στη διδασκαλία της Ελληνικής γλώσσας και φιλοσοφίας, καθώς και με την ποίηση, αλλά διατήρησε την ιερατική ενδυμασία μέχρι τον θάνατό του. Ανάμεσα στους μαθητές του ήταν ο Διονύσιος Σολωμός και ο Ούγος Φώσκολος. Ο Μαρτελάος ήταν ο πλέον δημοτικιστής ποιητής της εποχής του. Τα έργα του γίνονταν αμέσως γνωστά σε όλο το νησί γιατί ήταν στην καθομιλουμένη δημοτική γλώσσα. Η επιρροή που άσκησε στον Σολωμό ήταν μεγάλη. Παρέδιδε δωρεάν μαθήματα στους φτωχούς και προσπαθούσε με κάθε μέσο να χτυπήσει την αμάθεια και αγραμματοσύνη. Έτσι σιγά-σιγά δημιούργησε μία γενιά νέων με νέες αντιλήψεις και αρχές για την κοινωνία. Η δράση του αυτή δημιούργησε φανατικούς εχθρούς ανάμεσα στους αριστοκράτες, ενώ οι ενοχλήσεις και οι απειλές άρχισαν να πληθαίνουν.