W styczniu 2010 na zasadzie kilkumiesięcznego wypożyczenia przeszedł do grającego w lidze stanowej zespołu AA Caldense, w którym również nie rozegrał żadnego oficjalnego spotkania.
W lutym 2010 Martínez powrócił do ojczyzny, podpisując umowę z ówczesnym mistrzem Ekwadoru – stołecznym Deportivo Quito. Pierwsze siedem miesięcy spędził w rezerwach, po czym jako dwudziestolatek został włączony do pierwszego zespołu przez szkoleniowca Carlosa Sevillę. W ekwadorskiej Serie A zadebiutował 16 października 2010 w wygranym 1:0 spotkaniu z El Nacional, zaś premierowego gola w najwyższej klasie rozgrywkowej strzelił 6 listopada tego samego roku w wygranej 2:0 konfrontacji z Espoli. Kilka tygodni później mimo młodego wieku wywalczył sobie niepodważalne miejsce w wyjściowym składzie, zostając jednym z wyróżniających się skrzydłowych rozgrywek. W sezonie 2011 zdobył z drużyną prowadzoną przez argentyńskiego trenera Carlosa Ischię tytuł mistrza Ekwadoru, tworząc skuteczny ofensywny tercet z Julio Bevacquą i Matíasem Alustizą. Ogółem w barwach Deportivo spędził dwa lata.