Sus padres se fueron a Chimbarongo, Colchagua, buscando refugio de la guerra de Arauco, tomando rica merced de tierras.
Contrajo matrimonio en la parroquia del sagrario en Santiago el 22 de octubre de 1670 con Ana Gómez de Ceballos y Ugarte Escobar, nacida en Concepción, hija del capitán don Juan Gómez Ceballos y de Luciana de Ugarte Escobar; sin descendencia.
Posteriormente tuvo dos hijos naturales con Josefa Varas Ponce de León: Igual que su padre, que obtuvo en el real ejército el rango de capitán en 1668, y de maestre de campo y comisario general de milicias.
Participó en la guerra de Arauco bajo las órdenes de los gobernadores españoles; Francisco de Meneses Brito (1664 - 1667), Diego Dávila Coello (1668 - 1670) y Juan Henríquez de Villalobos (1670 - 1682)[3] Martínez de Vergara y Leiva Sepúlveda heredó los bienes de sus padres en Chimbarongo, provincia de Colchagua.
Además obtuvo merced real de 2000 cuadras de tierras entre el río Claro y el río Lontue equivalentes a 3360 hectáreas.