Ao nível internacional, representa Bulgária Sub-17. A sua principal função em campo é Defesa. A sua avaliação de mercado estimada está actualmente em 75K €.

A sua transferência mais recente levou-o para Sampdoria U19, vindo de CSKA 1948 Sofia II, através de Livre, a 2025-02-03. A transferência foi reportada em 0.1M €.

Ao longo de Campeonato da Europa de Sub-19 da UEFA 2025-2026, Martin dimitrov participou em 2 jogos e teve médias de 0 desarmes, 0 intercepções, 0 alívios e 0 remates bloqueados por jogo.