Lieke Martens comenzó a jugar en su país de origen, los Países Bajos, en las filas del Heerenveen, donde se formó, y en el VVV-Venlo.
El 2019, fue una de las líderes del equipo que trepó hasta la final de la Liga de Campeones y de la selección holandesa que llegó a la final del Mundial de Francia.
Martens se caracteriza por jugar a banda cambiada, actuando de extremo, posición que le sirve para aprovechar su técnica y su regate. Su velocidad, junto con su verticalidad y habilidad para superar los uno contra uno, la convierten en una jugadora peligrosa, que, además, goza de un gran instinto goleador.
Formó parte de la primera plantilla de la historia del club en conseguir la UEFA Womens Champions League. También entró en la historia del fútbol en conseguir el primer triplete de la historia del club.
