Martelli tuli esiin ja sai huomion Torinon johtajilta, jotka allekirjoittivat sopimuksen hänen kanssaan vuonna 1946. 72 ottelussa ja 10 maalilla hän auttoi "Grande Torinon" voittamaan kolme Serie A -tittelin vuonna 1947.
1948 ja 1949. Valentino Mazzola neuvoi häntä olemaan aina aggressiivisempi.