Преподобный жил в шестнадцатом веке. В миру преподобного звали Мина, его родным городом были Великие Луки (сейчас – город в Псковской области). Родители Мины, умерли, когда ему не было еще десяти лет. Воспитывал его духовный отец, священник городского Благовещенского храма, и мальчик все более и более прилеплялся душой к Богу.
Духовник Мины, овдовев, принял монашество в Троицком Великолукском монастыре. Мина часто посещал обитель, а затем также принял постриг с именем Мартирий.
Преподобный сподобился видения Богородицы. По молитве преподобного совершилось чудо. Один из монахов – Авраамий долго болел. Преподобный Мартирий посоветовал ему совершить паломничество к Тихвинской иконе Богородицы, где Авраамий и получит исцеление.
Сам же преподобный Мартирий молился Пресвятой Деве, чтобы она указала ему место для полного уединения и безмолвия. Затем он сам отправился в Тихвин, где встретил исцелившегося Авраамия.
Духовный друг рассказал преподобному об уеденном месте на острове Зеленый, куда и отправился преподобный Мартирий. В последствии обитель на острове получила название Зеленой Мартириевой пустыни.
К преподобному на остров стала приходить братия, также желавшая более уединенной и строгой монашеской жизни. Преподобный Мартирий по откровению Божию предвидел время своей смерти.