Su padre José Martínez Álvarez era natural de Asturias y su madre Dolores Domingo Arán había nacido en La Habana.
[3] A pesar de sus simpatías regionalistas, durante las convulsiones internas que sacudieron al Partido Conservador se alineó junto a Eduardo Dato, y fue nombrado alcalde de Barcelona en 1915-1916 y en 1917.
Al mismo tiempo, en 1918 abandonó el Partido Conservador para ingresar en la Liga Regionalista, con la que fue nuevamente escogido alcalde de Barcelona entre 1919 y 1922.
Cuando llegó al gobierno Dámaso Berenguer y Fusté en 1930, fue nuevamente regidor del Ayuntamiento de Barcelona y delegado del Ministerio de Trabajo en Cataluña.
Martínez Domingo fue el presidente del Ateneo Barcelonés entre 1920-1922, durante dos mandatos consecutivos, y por lo tanto coincidiendo con el cargo de alcalde.