Emiliano Martínez debutó en la selección en 2021, un par de partidos antes de la CONMEBOL Copa América 2021™ disputada en Brasil. Allí Argentina cortó una racha de 28 años sin títulos y el arquero surgido de Independiente fue elegido el Mejor Arquero del torneo.
Al año siguiente, Dibu fue titular en el equipo de Scaloni que disputó la Finalíssima ante Italia y se consagró campeón al ganar por 3-0.
También en 2022, pero esta vez en el Mundial de Catar, Martínez atajó en los siete partidos de Argentina, siendo fundamental en las definiciones por penales ante Países Bajos (Cuartos de Final) y Francia (Final). Argentina volvería a ganar el título y su arquero volverí a ser premiado como el mejor en su puesto.
La CONMEBOL Copa América 2024™ repitió lo sucedido en los torneos anteriores: Dibu Martínez como el Mejor Arquero del torneo (recibió apenas un gol, en el empate 1-1 ante Ecuador) y Argentina como campeón del certamen.
Los números finales del arquero del Aston Villa son asombrosos: lleva disputados 45 partidos, mantuvo la valla invicta en 32 de esos. Recibió apenas 17 goles y tuvo 75 atajadas. Ganó 34 partidos, empató 9 y perdió apenas 2.