Lors de la saison 2014-2015, Martel atteint de nouveaux sommets avec l'Armada de Blainville-Boisbriand en récoltant un total de 102 points (48 buts et 54 passes). À la fin de la saison 2014-2015, il est nommé sur la première équipe d'étoiles de la LHJMQ et reçoit le trophée du joueur humanitaire de l'année dans la LCH.
Le , il paraphe un contrat d'entrée de 3 ans avec les Flyers de Philadelphie en tant que joueur non repêché. Le , il obtient un essai amateur avec les Phantoms de Lehigh Valley, le club-école des Flyers dans la LAH.
En 2017-18, il entame sa 4e saison avec les Phantoms et mène la LAH avec un total de 14 buts en 17 matchs avant son premier rappel par les Flyers, le . Il dispute son premier match en carrière dans la LNH, le soir même, face aux Islanders de New York. Il prend part aux 3 matchs suivants avant de retourner à Lehigh Valley. En , il est choisi pour participer aux matchs des étoiles de la Ligue américaine, mais est remplacé par Oskar Lindblom en raison d'une blessure.