В миру преподобного звали Михаилом. Он появился на свет около 1397 года в деревне Березники, неподалёку от Кириллова монастыря. Тринадцатилетним мальчиком он тайно ушёл из дома к преподобному Кириллу Белозерскому, о котором много слышал как о великом подвижнике.

В обители юноша выучился грамоте и по благословению наставника занимался перепиской книг. Он во всём подражал учителю и жил у него в совершенном послушании. Позже его посвятили в сан иеродиакона, а затем иеромонаха.

Когда преподобный Кирилл скончался (это случилось в 1427 году), Мартиниан ушёл ради безмолвия на безлюдный остров озера Воже. Понемногу вокруг него собрались иноки; для них он поставил храм Преображения Господня и ввёл общежительный устав. Затем братия Ферапонтова монастыря упросила его стать игуменом — и обитель при нём расцвела.

Преподобный поддержал великого князя Василия Васильевича Тёмного в тяжёлое для того время, когда московский престол неправедно оспаривал двоюродный брат князя Димитрий Шемяка. Житие подчёркивает: Мартиниан всегда стоял за правду. Потом, уступая настоянию великого князя, он принял управление обителью преподобного Сергия Радонежского, а в 1455 году вернулся в Ферапонтов монастырь.

Последние годы старец тяжело болел и не мог ходить — братия носила его в храм на руках. Скончался он восьмидесяти пяти лет от роду. Мощи преподобного обрели в 1513 году; память обретения приходится на 7 октября. К лику святых его причли, по-видимому, в 1553 году. Житие сохранило рассказы об исцелениях, которые совершались у его гробницы: поднялся расслабленный инок Сильвестр, много лет не встававший без чужой помощи, выздоровел пришедший в обитель больной юноша-псковитянин.

Пишут преподобного, по обычаю, в монашеском одеянии, со свитком в руке; на храмовых иконах его нередко изображают рядом с учителем — преподобным Кириллом Белозерским, или с моделью основанной обители. Память совершается 25 января, 11 и 19 июля, 20 октября.

Образ берут как именной те, кто носит имя Мартиниан. Обращаются к святому и с молитвой об учащихся, и о здоровье близких — дар исцелений упоминается в самом житии.