Мартин Димитров става председател на СДС след Пламен Юруков, който пръв проведе демократичен избор на председател на СДС.
Пламен Юруков беше набеждаван, че е свързан с ДПС, а за Мартин Димитров се знаеше, че е зависим от Иван Костов, което пролича в политическата му дейност.
Димитров е роден е на 13 април, сряда, през 1977 г. в София.
Завършил през 1996 г. френска гимназия (33-то СОУ "В. Пеева"), а след това Университета за национално и световно стопанство (УНСС), специалност „Международни икономически отношения“. От 2000 г. работи в Института за пазарна икономика (на Сорос) като икономист.
През 2005 г. Димитров е избран за народен представител в 40-ото народно събрание от листата на коалицията Обединени демократични сили (ОДС) в 23-ти избирателен район в София и за заместник-председател на парламентарната Комисия по бюджет и финанси. От 2005 до 2007 г. е секретар на парламентарната група на ОДС.
През 2005 г. Мартин Димитров е избран от Народното събрание за наблюдател в Европейския парламент, като след присъединяването на България към Европейския съюз на 1 януари 2007 година придобива статут на евродепутат. През 2007 г. е включен в листата на СДС за изборите за представители в Европейския парламент, но партията получава 4,74% от гласовете и остава без евродепутати.
Жена му се казва Стела, запознава се с нея през 1998 г. След седемгодишна любов, той й предлага брак. Имат дъщеря Елица, която е кръстена в Банкя.
Те са религиозно семейство. Двамата са евангелисти. Оттук идва "прякорът му", използван в забавните медии - Мартин Еванджелиста.
През ноември 2008 г. Мартин Димитров се кандидатира за председател на СДС и на 21 декември 2008 печели вътрешните избори в партията. Въпреки това, заради няколкомесечното забавяне на вписването на новоизбраното ръководство от страна на Софийски градски съд, неговият предшественик Пламен Юруков продължава да упражнява формално длъжността си до май 2009 г., когато съдът постановява, че Пламен Юруков не може да бъде легитимен председател на СДС.
Като лидер на СДС в началото на 2009 г. Мартин Димитров става съпредседател на новоучредената политическа коалиция - Синята коалиция (СДС плюс ДСБ).
На 29 ноември 2009 е преизбран за председател на СДС с 53.71% от гласовете на проведените вътрешнопартийни избори.
Мартин Димитров е сред изявените законотворци в НС. Участвал е в разработката и инициирането на редица законопроекти, сред които новия Закон за Сметната палата, приет през декември 2010 г. и др.
На 15 май 2012 г. подава оставка като председател на СДС, защото националният съвет не приема решението му да се запази Синята коалиция (с ДСБ). Предните дни той беше заявил: "Три години обединявам десницата, а всяко едно различно решение би било крачка в другата посока. Не може 3 г. - обединявай тази десница, работи в тази посока, а после да се отиде към разединение".
Политическото му бъдеще е неясно.
май 2012 г.