Bỉ chia tay EURO 2016 bằng trận thua muối mặt 1-3 trước Xứ Wales. Điều này như giọt nước tràn ly khiến LĐBĐ Bỉ quyết định sa thải Marc Wilmots. Người được chọn thay thế là Martinez cũng đã thất nghiệp từ hồi tháng 5 sau khi bị Everton sa thải ngay trước khi Ngoại hạng Anh 2015/16 kết thúc.

Martinez chia tay Everton sau 3 năm gắn bó với nguyên nhân chính là sự bất mãn của các CĐV vì kết quả thi đấu đi xuống của CLB. Trước ĐT Bỉ, Martinez chưa hề có kinh nghiệm dẫn dắt một ĐTQG nào khi phần lớn thời gian sự nghiệp ông dành cho các CLB thuộc xứ sương mù.

Mục tiêu đầu tiên của Martinez là giúp Bỉ vượt qua vòng loại World Cup 2018 khi ở chung bảng với Bosnia-Herzegovina, Hy Lạp, Estonia, Đảo Síp và Gibralta. Trận đấu đầu tiên với Đảo Síp bắt đầu từ 6/9.