El apellido vasco Martirena es de orígen locativo, es decir que se basó al originarse en una caractrística topográfica, natural o artificial, cerca de la cual vivía o era dueño de las tierras el fundador del linaje. En este caso en particular, el apellido Martirena se deriva del nombre propio "Martín" derivado a su vez del latín "Martinus" que a su vez se deriva de "Marte" dios griego de la guerra; y del sufijo de posesión "..(r)ena", que denota "propiedad de".
Por lo tanto, éste apellido literalmente significa "la casa de Martín".
Son variantes del apellido Martirena, Marticorena y Martirene.
Se tienen noticias que éste antiguo y noble linaje tuvo su casa ancestral en Navarra y Tolosa.
Entre las antiguas referencias que se hallan a este apellido se cita el bautizo de Teresa Martirena Amezqueta, hija de Blas de Martirena y Josefa de Amezqueta que tuvo lugar el 12 de mayo de 1724, en la iglesia de San Saturnino, en Pamplona, Navarra.
Otra referencia hace mención al matrimonio, de Miguel de Martirena y Echagaray y de Ana Catalina de Garaycoche que fue celebrado en la iglesia de San Andrés Apóstol, en Azpicueta, Navarra, el 15 de stiembre de 1727: y Martín Martirena Irurrieta, hijo de Martín Martirena y de Antonia Irurrieta se celebró en Gurriti, Navarra, en el año 1760.
Entre las referencias que se hallan a éste apellido en América Latina, se mencionan el bautizo de Salvador Antonio Moreno, hijo de Martín Martirena y de María Moreno que fue celebrado en Minas, Lavalleja, Uruguay, el 15 de agosto de 1801.
Los apellidos hereditarios comenzaron a establecerse en La Península Ibérica en el siglo XIII, sin embrago, no es hasta el siglo XVI que ésta práctica se establece firmemente entre la población general.
El escudo de armas está asociado con el apellido o una variante.