Issu d’une famille de musiciens (père batteur et percussionniste de jazz, frère batteur de jazz), Cyrille Martinez débute la musique par la batterie. Il passe ensuite au piano en commençant par l’étude du piano classique avant de se consacrer au jazz à l’âge de l’adolescence. Ses premières influences sont celles de Bill Evans, Michel Petrucciani et Oscar Peterson. Il multiplie les rencontres en se produisant d’abord comme sideman et découvre ensuite Keith Jarrett, Chick Corea et Brad Mehlaud. Il se produit ensuite en trio ou en quartet dans différents jazz-clubs parisiens.