Nascido na Argentina e campeão do mundo com a seleção em 2022, Dibu Martínez deixou o país cedo e começou a carreira na Inglaterra. Após passar pelas categorias de base do Independiente, ele se transferiu para o Arsenal na temporada 2010/11.
Na carreira, Dibu Martínez também defendeu o Oxford United, Sheffield Wednesday, Rotherham, Getafe, Reading e Aston Villa. Porém, ele fez história no Villa, permanecendo na equipe por seis temporadas.
O goleiro argentino disputou 256 partidas com a camisa do clube.
Dibu Martínez perdeu espaço na equipe após a contratação de Suzuki, goleiro do Japão que se destacou durante a Copa do Mundo.
Sem o desejo de ficar no banco de reservas, o arqueiro argentino se transferiu para o Chelsea, onde será utilizado como titular.