En 1876 es elegido senador por su provincia natal, y desde 1877 lo es por Valladolid, siendo reelegido en 1881.Firme y austero, el prelado comenzó a tomar medidas para poner orden en las muy relajadas costumbres del clero local, lo que le granjeó numerosos enemigos.Pero, aparte de dar inicio al boletín oficial diocesano, no tuvo tiempo para crear las instituciones propias de una diócesis, que es la tarea que se le había confiado.Mortalmente herido, falleció en su casa al día siguiente, 19 de abril, por la tarde.Su obispado apenas había durado ocho meses y medio.
Asesinato de Martínez Izquierdo el 18 de abril de 1886 a la entrada de la
colegiata de San Isidro
(por entonces catedral)
