Mårtensson började spela fotboll i helsingborgsklubben Hais, som var en sammanslagning mellan Egna Hems IF och Wilson Parks BK. HAIS har sitt klubbhus endast ett stenkast från Olympia. År 1934, vid 18 års ålder, gick han över till HIF. Det dröjde dock ett år till dess att han debuterade i klubbens A-lag genom matchen om jubileumspokalen mot Malmö FF den 24 mars 1935. Han debuterade i landslaget1937 och gjorde 16 landskamper. Mårtensson var bland annat med i det lag som mötte Tyskland i Berlin under andra världskriget (1942), och han gjorde i den matchen det avgörande 3–2-målet. Matchen var mycket kontroversiell, eftersom det nazistiska Tyskland annars bara spelade mot sina allierade i kriget.
När HIF som första lag i Sverige år 1941 spelar hem "dubbeln" – både allsvensk vinst och cupvinst – gör Malte Mårtensson i Svenska cupens semifinal alla sex målen i 6–2 vinsten mot Degerfors IF. Några veckor senare vinner HIF finalen med 3–1 mot IK Sleipner och blir svenska cupmästare för första gången, mycket tack vare Mårtensson. I sin 500:e match för Helsingborgs IF gjorde han 1–0-målet i matchen mot Saigons landslag under klubbens turné i Ostasien.
Efter att ha avslutat sin karriär som spelare 1953 fortsatte Mårtensson som tränare och styrelseledamot i Helsingborgs IF. År 1966 förlorade han synen i en trafikolycka, varpå han avslutade sin tränarkarriär. Han fortsatte dock som ledamot i HIF:s styrelse fram till 1970. Som stöd för Mårtensson hölls en välgörenhetsmatch på Olympia mellan 1948 års olympiska fotbollslandslag och TV-laget där överskottet gick till Mårtensson. Inför Helsingborgs IF:s 100-årsjubileum 2007 togs Mårtensson ut som högerytter i "Tidernas bästa HIF-elva" av Helsingborgs Dagblad.
French
Deutsch
