Architekt / Vater: Johann Gottfried Martens (1786–1864), Schiffsklarierer und Kaufmann / Mutter: Magdalena Dorothea Martens geb. Kindt /
Besuch des Gymnasiums in Wismar / Zimmerlehre bei Zimmermeistern in Schwerin und Kopenhagen / Studium an der Polytechnischen Schule in München /
1842–1848 Architekt in Hamburg, Bürogemeinschaft mit Architekt Georg Gottlob Ungewitter / 1848–1851 Teilnahme am Ersten Schleswig-Holsteinischen
Krieg als Freiwilliger im Freikorps von Major Ludwig von der Tann-Rathsamhausen / Architekt in Rendsburg / ab 1853 Architekt in Kiel /
1865–1872 Stadtbaumeister in Kiel / 1868–1869 Reise nach Ober- und Mittelitalien / ab Mai 1871 Krankenlager
Mitgliedschaften: ab 1859 Mitglied im Architekten- und Ingenieur-Verein in Hannover / Mitglied im Künstlerverein in Hamburg /
Mitglied im Kunstverein in München / Mitglied der K. u. K.-Akademie der bildenden Künste in Wien / Mitglied der Gesellschaft
für die Geschichte der Herzogtümer Schleswig, Holstein und Lauenburg
Gustav Martens war Neugotiker und trat für konstruktive Wahrheit und die Wiederbelebung des Backsteinbaus ein. Er zeigte
Verbundenheit mit Conrad Wilhelm Hase und den Architekten der Hannoverschen Schule. 1870 wurden Entwürfe von Gustav Martens
in den Räumen des Architekten- und Ingenieur-Vereins in Hannover ausgestellt. Seine Tätigkeit als Architekt erstreckte sich
über Schleswig-Holstein, Dänemark, England und Schweden.
Nach Gustav Martens wurde 1881 der Martensdamm in 24103 Kiel benannt.