Fill d’un miner anarcosindicalista amb un gran interès per la cultura, fou empresonat pel règim franquista junt amb altres membres de la seva família. En sortir de la presó es dedicà al negoci de les pells, que a partir del 1951 desenvolupà des de Barranquilla (Colòmbia), on emigrà, i amb el qual esdevingué un pròsper empresari. El 1970 tornà a València, on s’establí com a exportador de calçat als Estats Units. Interessat des d’aquests anys en l’art, reuní la primera col·lecció privada d’obres d’art del País Valencià (unes 500 peces) i donà suport a artistes, col·lectius i organitzacions (especialment al Partit Comunista, del qual era simpatitzant) compromesos amb l’antifranquisme. El 1989 fundà el Patronat Martínez Guerricabeitia, adscrit a la Universitat de València, destinat al foment de les arts plàstiques i a gestionar la col·lecció d’art (des del 1999) i la biblioteca de pensament social (des del 2004) que Martínez Guerricabeitia donà a la Universitat de València. Des del 2002, el Patronat organitza també la Biennal de Pintura Martínez Guerricabeitia. En reconeixement a aquests mecenatges fou premiat amb la Medalla de la Universitat de València (1997), el premi de l’Associació Valenciana de Crítics d’Art (1998), la Medalla de Sant Carles de la Facultat de Belles Arts de la Universitat Politècnica de València (1999), la Medalla de Plata del Consell Valencià de Cultura (2008), i amb distincions de l’Ajuntament de València (2010) i del diari Levante-EMV (2013).
El seu germà José Martínez Guerricabeitia (el Villar, 18 de juny de 1921 – Madrid, març del 1986) féu campanyes contra l’analfabetisme des del 1936 en les Joventuts Llibertàries de la CNT. Empresonat amb la seva família després de la Guerra Civil Espanyola i internat en un reformatori a Burjassot fins el 1942, fou posteriorment obligat a fer el servei militar. Llicenciat el 1945, treballà en el negoci familiar de la pell. Militant clandestí de la CNT des del 1946, bé que fou capturat i empresonat el 1947, s’evadí i el 1948 s’establí com a exiliat polític a París, i treballà sobretot com a editor. El 1961 fundà, amb Nicolás Sánchez Albornoz, l’editorial Ruedo Ibérico, punt de confluència i nucli difusor de les publicacions de l’exili espanyol. Retornat a l’Estat espanyol després del franquisme, visqué en l’obscuritat els darrers anys de la seva vida.