Allí estudia con Daniel Vázquez Díaz, profesor en esos años de la Escuela, y conoce a Luis García-Ochoa Ibáñez, Álvaro Delgado Ramos, Francisco San José y Gregorio del Olmo, compañeros con los que forjará una amistad duradera.
En esos años, sus antiguos compañeros entablan relación con Benjamín Palencia, dando cuerpo a la segunda Escuela de Vallecas.
Pese a no ser admitido en el cerrado círculo, por voluntad del propio Palencia, Martínez Novillo se ve fuertemente influido, como sus compañeros, por "el paisaje árido y mesetario de Castilla que Benjamín Palencia les descubre".
[5] La adquisición de una casa familiar en Cullera (Valencia) hará que dedique parte de su trabajo a los paisajes y playas mediterráneos, que enriquecen su gama cromática, contrastando con los "duros y secos paisajes castellanos".
[5] Al final del siglo XX, su obra continúa evolucionando más allá de todo reconocimiento oficial.