Javi Martínez fue fichado hace dos veranos por 6 millones de euros, cuando era jugador del filial del Osasuna y todavía no había debutado en Primera División. Tan sólo había llegado a disputar algunos encuentros de 2ª B. Sin embargo, y tras la recomendación del ex jugador Cuco Ziganda, el club vasco pagó su cláusula de rescisión.
Dos temporadas después, el futbolista, que ha sido comparado con Patrick Vieira, ha firmado su renovación con el Bilbao hasta 2014, con una cláusula de rescisión variable: hasta el 30 de junio de 2011 será de 30 millones de euros, mientras que del 1 de julio del 2011 hasta el 30 de julio del 2014 ésta aumenta hasta los 36 millones de euros.
De esta forma el futbolista, que el pasado 2 de septiembre cumplió los 20 años, ha ampliado su vinculación con el conjunto bilbaíno, con el que suma 71 encuentros en Primera y otros tres más en la Copa del Rey.