Né dans une famille bourgeoise, Dirk Martens suivit des cours chez l'imprimeur-humaniste Gerardus de Lisa (originaire de la même région que lui) à Trévise, près de Venise. En 1473, Dirk Martens installe son premier atelier à Alost. Cela fut probablement en collaboration avec Johannes van Westfalen. Il est à l'origine du premier atelier typographique du pays.
En 1474, tous deux décident de ne plus coopérer et vont travailler désormais chacun pour soi : Martens à Alost et Johannes van Westfalen à Louvain.
On suppose qu'entre 1475 et 1485, Martens importait des livres d'Espagne. Ensuite, il redevient éditeur à Alost (1486-1492), à Anvers (1492-1497), à Louvain (1498-1501), à nouveau à Anvers (1502-1512) et à nouveau à Louvain (1512-1529).
Il se retire à Alost et y décède en 1534.
Patrimoine
Lors de la prise d'Alost par les Gueux, quelque cinquante ans après la mort de Martens, la totalité de ses archives ont été détruites par le feu.