Фамилия Мартиновия — один из тех редких случаев, когда географическая привязка оказывается важнее, чем разбор корня. На первый взгляд кажется, что перед нами типичная славянская фамилия с суффиксом -ов, где основа — имя Мартин. Но окончание -ия выдаёт нечто иное. В русском языке фамилии на -ия почти всегда имеют западное или южное происхождение: польское, белорусское, украинское, сербское. В польской и белорусской традиции суффикс -ович часто переходил в -овия при адаптации на русской почве, особенно в документах XIX века. Мартиновия — это, скорее всего, русифицированная форма от Мартинович. То есть предок носителя фамилии был сыном человека по имени Мартин.

Имя Мартин в основе — латинское Martius, «посвящённый Марсу», и в христианской традиции оно закрепилось благодаря святому Мартину Турскому, покровителю бедных и солдат. На Руси имя было известно, но не так широко, как в католических землях. Поэтому фамилия Мартиновия чаще встречается в западных регионах бывшей Российской империи — на территории современной Беларуси, западной Украины, а также среди поляков. Если предок был крестьянином или мещанином, то в метрических книгах его могли записать как Мартинович, а при переписи или переходе в другое сословие окончание могли «обрусить» до Мартиновия. Встречается и вариант Мартиновья, где мягкий знак смягчает звучание.

Есть и вторая, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть от прозвища Мартиновия, образованного от названия местности или хутора, где жила семья. В польском языке слово martwić означает «печалиться», но связь с фамилией здесь натянута. Правдоподобнее всего, что Мартиновия — это просто вариация патронимической модели, где суффикс -ия заменил более привычный -ич. Такие формы нередко встречаются в документах XIX века, когда чиновники на слух записывали фамилии, искажая окончания. Носитель фамилии может с равной вероятностью иметь корни в белорусском Полесье или в польском Подляшье.

Фамилия редкая, в современных справочниках массово не представлена. Её уникальность — в том, что она сохранила архаичную форму, которая не прижилась в литературном русском языке. Если искать однокоренные варианты, то стоит обратить внимание на фамилии Мартинов, Мартинович, Мартынов — все они восходят к одному имени, но разошлись по разным национальным моделям.