Роман Мартынюк начал заниматься волейболом в 8 лет в СДЮСШОР Александра Третьякова в Перми под руководством тренера Светланы Викторовны Окуловой. В сезоне 2004/05 он дебютировал в команде «Уралсвязьинформ» в высшей лиге «А». Летом 2005 года Мартынюк получил вызов в юниорскую сборную России и в её состав, под руководством Владимира Кондры, завоевал золотую медаль на чемпионате мира в Алжире. В 2006 году «Уралсвязьинформ» стал чемпионом первенства высшей лиги «А», а в сезоне 2006/07 команда, сменившая название на «Прикамье», выступила в Суперлиге...

Спортсмен Роман Мартынюк покинул новосибирский волейбольный клуб «Локомотив». Он выступал на позиции либеро. Об этом сообщили в социальных сетях команды. Волейболист играл за новосибирский клуб с 2017 года. — Благодарим Рому за невероятные сезоны вместе - славная была охота, — написали в соцсетях клуба...