Martinelli a fait ses débuts avec Ituano en novembre 2017. Auparavant, il avait déjà effectué un test chez les jeunes à Manchester United et au FC Barcelone. Au sein de sa désormais ancienne équipe située à Sao Paulo, il a marqué dix buts en 34 rencontres en un an et demi.

Son talent n'a pas non plus échappé au sélectionneur brésilien Tite. Martinelli faisait partie du groupe lors de la préparation du Brésil pour la Copa América qui se joue sur ses terres. Il n'a cependant pas fait partie de la sélection définitive de la Seleçao.