Согласно продолжению «Новгородской Четвёртой летописи» в Голицынском списке (около 1516 г.) и «Новгородской летописи» по списку Дубровского (отражает владычный свод 1539 г.), в 1510 г. совершилось чудо с гробницами Новгородских святителей Мартирия и Симеона (1415–1421 гг.), которое новгородский летописец связал с актуальными политическими событиями: «...После Велика дни (Пасхи) на четвертои неделе, к пятнице на ночь, на память святаго отца нашего Феодора Секиота, скрыся (судя по контексту, вскрылись) гробы в Маньтирьевском притворе у Святые Софеи святых архиепископов Новгородцких Маньтирьев да Семионов, но бываеть сие многащи явление, но не тако, якова же ныне бысть: свися вся камка (шёлковая узорчатая ткань) середи гробов в одно место, и сиа знаменья бывають у тех гробов не безделна, и ко взятью Пьскова скрыся и сведению архиепископову и к замешни земли Рускыя с Литовьскою» («Полное собрание русских летописей» том 4, часть 1; том 43; присоединение Пскова к Российскому государству произошло в начале 1510 г., удаление Новгородского архиепископа Серапиона с Софийской кафедры, после чего она на многие годы осталась вакантной, – в 1509 г., очередная Русско-литовская война, с обеих сторон в которой сражались православные, началась в 1512 г.). По «Летописцу новгородскому церквам Божиим» XVII в., «перед взятием Великаго Новаграда» в 1471 г. на гробах этих же святителей «кровь явися» (исследователи не исключают, что это – позднейшее переосмысление случившегося в начале XVI в.). О гробнице Мартирия в Мартириевской паперти есть сведения в памятнике «О святей соборной церкви Софии Премудрости Божии, иже в Велицем Новеграде, и о новгородских чудотворцех, идеже койждо лежит» (создан при митрополите Киприане (Староусенкове), 1626–1634 гг.) как о находящейся рядом с нетленными мощами Новгородского святителя Луки; Мартирий указан среди архиепископов, которые «недоведомы», т.е. мощи которых не открывались. При этом захоронение Мартирия не отмечено в Описи новгородских святынь 1634 г., составленной по распоряжению царицы Евдокии Лукьяновны. Память Мартирия до начала XX в. отмечалась 10 февраля, 4 октября (в Соборе Новгородских святителей) и (отдельно) 24 августа. Тем не менее, ни один из дней памяти святителя не был указан в официальном синодальном «Верном месяцеслове всех русских святых» (М., 1903 г.). Исследователи полагают, что почитание Мартирия носило исключительно местный характер. Канонизация Мартирия подтверждена включением его имени в Собор Новгородских святых, восстановление почитания которого произошло в 1981 г. по благословению Ленинградского и Новгородского митрополита Антония (Мельникова). Есть тропарь и кондак святителю.