A la seva joventut prengué part en la revolta del seu pare contra el comte Ramon BerenguerI, però mort Mir Geribert (1060) i morts també els germans més grans d’Arnau, aquest heretà la major part dels dominis paterns i materns (Olèrdola, Eramprunyà i Sant Martí) i es convertí en un dels primers personatges del regnat de Ramon BerenguerI i dels seus fills Ramon Berenguer II i Berenguer Ramon II. Fou un dels signants del nucli primitiu dels Usatges (1068?) i després fou un dels primers barons que s’aixecaren contra Berenguer Ramon II inculpant-lo de l’assassinat del seu germà. Fins el 1089 Arnau no tornà a l’obediència del Fratricida. El succeí el seu fill Jordà de Santmartí. Arnau féu construir l’església de Sant Martí de Sarroca.