Po przyjęciu święceń na własną prośbę podjął służbę duszpasterską w eparchii Aleutów i Alaski; w 1900 wyjechał na Alaskę, gdzie obsługiwał początkowo parafię w Afognak, a następnie w Kodiak. W 1905 ks. Martysz został przeniesiony do parafii w Pensylwanii, zaś w 1906 – do Kanady (prowadził misję w Toronto). Po powrocie do Polski w 1912 związał się z Sosnowcem; nauczał tam religii prawosławnej.
25 września 1919 został przyjęty do Wojska Polskiego „w charakterze kapelana prawosławnego w randze IX z przydziałem do Sekcji Religijno-Wyznaniowej Departamentu I Ministerstwa Spraw Wojskowych”Dziennik Rozkazów Wojskowych Nr 93 z 25 października 1919 roku, poz. 3545.. W marcu 1920 został mianowany szefem Głównego Urzędu Duszpasterskiego wyznania prawosławnego w Sekcji Wyznań Niekatolickich i Opieki nad Grobami Wojennymi Ministerstwa Spraw Wojskowych.
W 1922 zweryfikowany został w stopniu protoprezbitera ze starszeństwem z 1 czerwca 1919. W 1927, po kolejnej reorganizacji służby duszpasterstwa wyznań niekatolickich, wyznaczony został na stanowisko szefa Wydziału Wyznania Prawosławnego w Biurze Wyznań Niekatolickich Ministerstwa Spraw Wojskowych w WarszawieRocznik Oficerski 1928, Ministerstwo Spraw Wojskowych, Warszawa 1928, s. 842..