Le bienheureux cardinal Schuster écrit à la date du 16 septembre :
Ce jour est aussi l’anniversaire de la mort du saint Pontife qui, pour la foi orthodoxe, défendue par lui contre l’hérétique basileus de Byzance, finit ses jours en exil dans la Chersonèse. Il mourut le jour de sainte Euphémie de l’an 655. Obiit autem idem sanctissimus Martinus papa, recens revera confessor et martyr Christi… mense septembrio, die sextadecima, in qua felicissimae martyris et fidem custodientis orthodoxam Euphemiae celebratur memoria… Positus est autem in tumulis Sanctorum extra muros Chersonitarum civitatis… in templo sanctissimae Dei genitricis.
Le Liber Pontificalis fait déjà allusion aux prodiges qui s’accomplissaient à Cherson, sur la tombe du Pontife exilé. Vers 730, de nombreux miracles s’y opéraient encore et Grégoire II les mentionne dans une lettre à Léon Ier l’Isaurien.
On ne sait pas si le corps de saint Martin fut jamais transféré à Rome, aussi semble-t-il que sa fête, fixée par le Missel actuel au 12 novembre, soit plutôt la solennité romaine de saint Martin de Tours, laquelle, à cause du natale de saint Mennas, qui tombe le 11, était renvoyée au lendemain.
Le pape Martin était encore en vie quand, à Rome, par suite des prescriptions impériales, on lui donna pour successeur Eugène Ier. Le pieux Pontife céda à la violence, et pour l’amour de l’unité ecclésiastique, il finit par approuver cette élection. Dans une lettre de septembre 655, saint Martin décrit à un ami l’extrême misère où il était laissé dans son exil, mais il assure qu’il ne cesse pas de prier Dieu pour l’Église de Rome et pour son propre successeur sur la Chaire apostolique.