Em nível internacional, ele atua por Bulgária Sub-17. Sua principal função em campo é Defensor. Sua avaliação de mercado estimada atualmente é de 75K €.

Sua transferência mais recente o levou para Sampdoria U19 vindo de CSKA 1948 Sofia II por Livre em 2025-02-03. A negociação foi reportada em 0.1M €.

Ao longo de Campeonato Europeu de Futebol Sub-19 da UEFA 2025-2026, Martin dimitrov participou de 2 partidas e teve médias de 0 desarmes, 0 interceptações, 0 cortes e 0 chutes bloqueados por jogo.