Nació en Alquizar, un pueblo de la provincia de la Habana, Cuba, en 1899. Comenzó su labor poética a los dieciocho años y a los veintiuno ya era un poeta conocido. Fue abogado pero abandonó su ejercicio bien temprano en su carrera profesional.

En 1923 redactó la Protesta de los Trece en representación de un grupo de intelectuales progresistas que levantaban su voz contra la corrupción gubernamental. A partir de entonces se dedicó casi por entero a la actividad política. Se afilió a distintas organizaciones de la oposición. Se enfrentó abiertamente al gobierno de Gerardo Machado y marchó a los Estados Unidos para prepararse en su lucha contra la dictadura. De regreso en Cuba en 1927 ingresó en el Partido Comunista y poco después tuvo que exilarse regresando a los Estados Unidos. Posteriormente partió hacia la desaparecida URSS buscando curar su tuberculosis y estuvo recluído por un tiempo en un sanatorio del Cáucaso ruso. Gravemente enfermo regresó clandestinamente a Cuba en 1933 donde ayudó a organizar la huelga general que puso fin al Machadato.

Murió en La Habana pocos meses después en 1934.

La obra poética de Martínez Villena tiene una posición destacada en la literatura cubana del primer tercio del siglo XX. Su producción cesa por completo con el ingreso del poeta en el Partido Comunista, como si las dos actividades fueran incompatibles. Entre las obras que hemos seleccionado está Sinfonía urbana que, en cuatro magníficos sonetos, presenta un contraste significativo de la ciudad capital de la segunda década del período republicano con la que nos muestra hoy. Este poema tiene indiscutiblemente un eco de preocupación social. Hoy en día ese mismo poema debería cuestionarnos el efecto que el sistema imperante en Cuba ha tenido en la destrucción económica y social de La Habana contemporánea.