Уроженец Аликанте, Валенсии, Испания, целеустремленный Мартинес отправился в Мадрид обучаться актерскому мастерству, работая в театре, он вскоре получил роль в фильме "Тезис". Сыграв одну из главных ролей, Мартинес заслеженно получил награду как Лучший Актер. Затем он сыграл в "хитовой" картине "Откройте Ваши глаза", впоследствии пределанной в США и вышедшей в прокат под названием "Ванильное небо". Феле Мартинес быстро завоевал свою нишу в испанском кинематографе. В 2000 году актер сыграл в фильме ужасов "Искусство смерти", навеянном "Криком", а в 2002 году в картине Альмодовара "Поговори с ней".