Debutó con el equipo txuri-urdin en un partido frente al Real Unión Club de Irún en 1924.

Con la Real jugó durante seis temporadas en la categoría, disputando 106 partidos y marcando cuatro goles.

[1]​ Fue en ese contexto cuando decidió finalizar su etapa como futbolista e iniciarla como entrenador, apareciendo ya al frente de la Real Sociedad[2]​ en 1937.

[3]​ Martín Marculeta fue internacional con la selección española un total de quince ocasiones, en las que anotó un gol.

Otros seleccionadores, como José María Mateos y Amadeo García de Salazar contaron con él en los años siguientes, participando en la mayor goleada obtenida por la selección española —13-0 en un amistoso celebrado en 1933 ante Bulgaria—[4]​ y en el Mundial de Italia 1934.