Luc Martens est titulaire d'une maîtrise en philologie classique (1967). Il a enseigné pendant 10 ans avant de prendre la direction de l'Institut de développement politique en 1979. Plus tard, il devient secrétaire général adjoint du parti chrétien démocrate flamand CVP. En 1989, il est nommé directeur adjoint du cabinet du ministre flamand de l'éducation. A partir de 1991, il devient membre du Sénat et du Parlement flamand (jusqu'en 2007). De 1995 à 1999, il a été ministre flamand de la Culture, de la Famille et des Affaires sociales et "ministre fantôme" de l'Education.  Mi-2005, il est élu maire de Roulers (62 000 habitants) et également président de l'Association des villes et villages flamands, vice-président du Comité des régions et membre du Congrès des pouvoirs locaux et régionaux du Conseil de l'Europe. Il est cependant toujours très actif auprès de diverses sociétés dans le domaine de l'énergie, de la mobilité et du patrimoine. Il est l'auteur de plusieurs livres.