Elu pape en 649, Martin Ier réunit un concile à Rome pour condamner le monothélisme, que l’empereur Constant II interdit de contester. En 653 il est arrêté et transféré à Constantinople dans des conditions épouvantables. Lors de son procès il ne tient pas debout. Il est condamné à mort et jeté en prison. Puis sa peine est commuée en exil à Chersonèse (Crimée), où les conditions de détention vont le faire mourir prématurément, le 16 septembre 655 ou (plutôt) le 13 avril 656. Le successeur de Constant II, Constantin IV, convoquera le 3^e concile de Constantinople qui condamnera le monothélisme (en 681).

Le culte de saint Martin Ier est plus important dans la liturgie byzantine qu’il ne l’a jamais été dans la liturgie romaine. Il a des tropaires propres au lucernaire, et un canon propre aux matines, et il est qualifié de « notre père dans les saints ».