Inicià els seus primers estudis a Tarragona i els superiors a la Universitat de Cervera, on es doctorà en dret canònic i fou passant, substitut de càtedra i opositor a les càtedres de regència. El 1749 s’ordenà de sacerdot i el 1753 fou nomenat provisor i vicari general de l’arxidiòcesi de Tarragona. El 1757 fou designat advocat del concili de Tarragona, en el qual rebé l’encàrrec conciliar d’ordenar, amb el seu germà, els cànons dels concilis tarragonins anteriors. El 1761 fou nomenat bisbe de Puerto Rico, que comprenia, a més a més, l’orient veneçolà, i consagrat, el 1762, a La Guaira (Veneçuela); era una de les diòcesis més antigues, però també de les extenses i pobres d’Amèrica. En el seu treball pastoral cal destacar la seva identificació amb el poble mestís i crioll, confià els càrrecs eclesiàstics al clergat crioll i es guanyà l’afecte dels nadius, tanmateix li mancà el recolzament de l’administració espanyola, representada principalment per militars. Cal subratllar també la creació de noves parròquies, la fundació d’escoles de primeres lletres a Guayabo, Bayamón i altres poblacions i la preocupació per la sanitat. El 1770 fou destinat a la diòcesi de Caracas, on fixà la seva residència. La recorregué, durant dotze anys (1772-84), en visita pastoral, amb diversos col·laboradors, a cavall de muls i en canoa: visità 345 poblats. Impulsà la vida cristiana i féu construir cementiris exteriors a les esglésies. Arran d’una epidèmia a Cumanà (1764 -65), organitzà, juntament amb el governador Diguja, l’assistència. De les anotacions fetes durant les visites pastorals, deixà nou manuscrits redactats amb els esborranys i les anotacions fetes durant les seves visites i estades, dels quals sis volums, foren publicats amb el títol deRelación de la visita general que en la diócesis de Caracas y Venezuela, hizo D. Mariano Martí en 1771-1784 (1928). Destaquen els dos primers manuscrits, que formen el Libro personal inèdit encara, a la Biblioteca Nacional, un aplec monogràfic d’observacions i d’investigacions locals sobre aspectes físics, parroquials, econòmics i socials, que constitueix una valuosa aportació al coneixement de la geografia setcentista d’aquella gran regió de la Veneçuela d’ara.