Martiniano nació en Cesarea de Palestina durante el reinado de Constancio II (337 - 361). A los dieciocho años se retiró a una montaña llamada «El Lugar del Arca», donde vivió veinticinco años como ermitaño. Su llamada «Vida» contiene muchas historias de la más dudosa autenticidad. Según éstas, una mujer de Cesarea llamada Zoe, oyendo que se ensalzaba mucho la santidad de este hombre, intentó hacer el papel de tentadora. Pretendió ser una pobre mujer errante en el desierto a horas avanzadas de la noche, y casi a las puertas de la muerte. Con este pretexto, persuadió a Martiniano de que le permitiera permanecer aquella noche en su celda. Al amanecer, se quitó los andrajos, se puso sus mejores vestidos, y yendo a ver a Martiniano, le dijo que era una dama de Cesarea que poseía grandes propiedades y una abundante fortuna, que le ofreció junto con ella. Para inducirlo a abandonar su vida solitaria, citó ejemplos de santos del Antiguo Testamento que fueron ricos y casados. Martiniano escuchó sus palabras y en el fondo consintió en la tentación. Sin embargo, como entonces estaba esperando algunas visitas que venían a recibir su bendición, le dijo que iría a encontrarlas en el camino y las despediría. Salió con esa intención, pero fue tocado por el remordimiento y rápidamente volvió a su celda, donde hizo una gran fogata y metió sus pies en ella. El dolor fue tan intenso, que no pudo menos que quejarse en voz alta. La mujer oyendo el ruido corrió a la celda y lo encontró retorciéndose de dolor en el suelo con los pies medio quemados. Cuando la vio, exclamó, «Oh, si no puedo soportar este débil fuego, ¿cómo podré soportar el del infierno?» Este ejemplo movió a Zoe a arrepentirse, y le rogó que la dirigiera para asegurar su salvación. La envió a Belén, al convento de Santa Paula, en el cual vivió haciendo penitencia.
Durante siete meses, Martiniano no pudo levantarse del suelo, pero tan pronto como sus piernas sanaron, se retiró a una roca rodeada de agua por todos lados, para librarse del peligro y de las ocasiones de pecado. Aquí vivió, expuesto a la intemperie, y sin ver ser humano alguno, excepto a un botero que le llevaba dos veces al año galletas, agua fresca y varas con qué hacer canastas. Allí vivió seis años. Un día, vio un barco que naufragaba cerca de su isla. Todos los de a bordo habían perecido, excepto una muchacha que flotaba sobre una tabla, pidiendo auxilio. Martiniano fue y la salvó, pero como temía vivir en la misma montaña con ella, resolvió dejarla allí con sus provisiones para que esperara la llegada del botero que vendría a los dos meses. Ella decidió pasar el resto de su vida sobre la roca imitando su ejemplo de penitencia; y él, confiándose a las olas y a Dios, nadó hasta tierra firme y viajó hasta Atenas, donde tuvo un feliz fin a la edad de cincuenta años aproximadamente. San Martiniano era muy venerado en el Oriente, particularmente en Constantinopla.
La leyenda resumida arriba se encontrará en el Acta Sanctorum, febrero, vol. II. Véase también de Rabbow, Die Legende des Martinian en Wiener Studien, vol. XVII (1895), pp. 253-293, que trae el texto griego; y cf. Analecta Bollandiana, vol. XV (1896), pp. 346-347. Rabbow ha mostrado entre otras cosas que para la revisión de la leyenda de Metafrasto, se ha copiado algo del romance budista de Barlaam y Josafat. Existe una traducción alemana de la historia hecha por H. Lietzmann en su Byzantinische Legenden, pp. 53-62.