Biografia Nato a Firenze faceva parte della ricca famiglia fiorentina dei Martelli. Fu priore di San Lorenzo ed esaminatore sinodale per l'arcidiocesi di Firenze e per la diocesi di Fiesole.
Il 22 marzo 1722 venne consacrato arcivescovo e fece l'ingresso in città l'8 maggio.
Nel suo lungo arcivescovado tenne un sinodo diocesano nel 1732 e compì delle visita pastorali nelle parrocchie nel corso di più anni.
Rinnovò il Palazzo Arcivescovile e l'attigua chiesa di San Salvatore al Vescovo, dotandola di nuove opere d'arte.
Venne colpito da apoplessia e dovette rinunciare alla sua carica episcopale dal 1741. Dopo la sua morte fu sepolto nella cappella di famiglia presso la chiesa di San Michele e Gaetano.
Genealogia episcopale La genealogia episcopale è: Cardinale Scipione Rebiba Cardinale Giulio Antonio Santori Cardinale Girolamo Bernerio, O.P. Arcivescovo Galeazzo Sanvitale Cardinale Ludovico Ludovisi Cardinale Luigi Caetani Cardinale Ulderico Carpegna Cardinale Paluzzo Paluzzi Altieri degli Albertoni Cardinale Flavio Chigi Papa Clemente XII Arcivescovo Giuseppe Maria Martelli
Bibliografia La chiesa fiorentina, Curia arcivescovile, Firenze 1970.
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