Мартин Пантелеев е роден в София в семейство на музиканти. От 4-годишен започва да учи цигулка, от 1983 г. до 1995 г. учи в НМУ „Любомир Пипков”. Продължава образованието си в НМА „Проф. Панчо Владигеров” в класа по цигулка на проф. Йосиф Радионов, учи и дирижиране и композиция при акад. проф. Васил Казанджиев и проф. Пламен Джуров. По-късно завършва и майсторските класове на проф З. Брон в Хамбург и проф. И. Нийман в Майнц и Лондон. Проф. Влади Симеонов оценява отрано неговия талант, още през 1985 г. го кани като концертмайстор на Младежка филхармония „Пионер” и на 9-годишна възраст Мартин за първи път концертира в Италия, Гърция, Бразилия и Русия. От 1999 г. като втори диригент на престижната Филхармония на нациите, създадена от Леонард Бърнстейн и Юстус Франц, изнася над 1000 концерта в Европа, Азия и САЩ.
След успешния му диригентски дебют през 2004 г. със Софийската филхармония е поканен за главен гост-диригент, а от сезон 2011/2012 г. е главен диригент на оркестъра. Работил е с повече от 30 оркестри, сред които са Берлинските симфоници, Английския камерен оркестър, Камерния оркестър на Концертгебау, Нидерландски симфоничен оркестър, симфоничния оркестър на Шлезвиг–Холщайн, Nordwestdeutsche Philharmonie, симфоничния оркестър на град Лече (Италия) и др. Изявявал се е в прочутите концертни зали на Кралския Концертгебау в Амстердам, Берлинската филхармония, Голямата зала на Московската консерватория, участвал е на фестивалите „Rheingau Musik Festival“, „MDR Musiksommer” и „Шлезвиг Холщайн”. След успешното му турне със Софийски фестивален оркестър в САЩ през 2008 г., той отново гостува в Съединените щати през 2011 г., като осъществява турне в 18 града с филхармонията на Кейптаун (Южна Африка) и това е първият в историята гастрол на африкански оркестър в САЩ. От 2012 г. Мартин Пантелеев е главен гост-диригент на този оркестър.
Той дирижира Кралската Филхармония в Лондон, участва в турнето на Берлинските Симфоници в Китай, има своите дебюти с Букурещката филхармония и Оркестъра на Ръмънското Национално Радио, Националния симфоничен оркестър на Аржентина в Буенос Айрес, Филхармоничния Оркестър в Дърбан, Симфониета Беершева, Израел, Nordwestdeutsche Philharmonie в Концертгебау Амстердам, Симфоничния оркестър Nova Scotia в Халифакс, Канада и много други.
Мартин Пантелеев е автор на три симфонии за голям симфоничен оркестър, кантата за хор, оркестър и солисти „Планетни следи“, Концерт за ударни и оркестър и др. Композициите му са изпълнявани в САЩ, Англия, Германия, Италия, Китай, Южна Африка, Македония и България.
Носител на редица престижни награди, през 2012 г. Мартин Пантелеев е удостоен с наградата „Златна муза“, 2013 година получава награда за активна творческа дейност на Българското Национално Радио, а 2014 г. Столична община го награждава със специалната награда „София“ на наградите „Кристална лира“.

Сайт: Мартин Пантелеев

Музикално-сценични произведения:
Симфония №1;
Симфония №2;
Симфония №3;
Кантата за хор, оркестър и солисти “Планетни следи”;
Концерт за ударни и оркестър
и др.