Его биография необычна. Он родился в 1881 году в семье французского коммунара – героя Парижской Коммуны 1871 года Августа (Огюста) Мартэна, эмигрировавшего в Россию после поражения восстания. Мать – Паулина Стоцкая. полька по происхождению.

Мартэн – довольно распространенная во Франции фамилия. Известен изобретатель, предложивший процесс плавки стали в печах, получивший название по имени своего создателя мартеновский. Многие зачитывались романом «Семья Тибо» писателя Мартэна Дюгара... И вот еще один Мартэн, но уже в России. Детские годы его прошли в Сызрани на Волге. Первоначальное образование он получил в Самарской мужской гимназии. На выбор будущей профессии оказала влияние общая обстановка в культурной семье отца, учителя французского языка и музыкально одаренной матери: прогулки на природе с рассказами отца о жизни зверей и растений, вечерние собрания семьи со свечами за роялем – стареньким «Беккером». В 1901 году Павел Августович становится студентом естественного отделения Казанского университета. Подобно большинству своих сверстников, он увлекался революционными идеями, посещал студенческие сходки: был канун 1905 года. Мартэн-дружинник разоружает полицейских, патрулирует улицы города, митингует, не пропускает манифестации. Так продолжается несколько дней, а затем арест, побег в Чимкент и продолжительное, около двух лет, пребывание в Средней Азии. Здесь впервые П.А. Мартэн всерьез занялся научными исследованиями. Минералогическая коллекция и гербарий, подаренные им Казанскому университету, способствовали упрочению авторитета Мартэна как серьезного испытателя природы. На него обратили внимание университетские ученые. Павел Августович успешно заканчивает университет с дипломом первой степени и его оставляют преподавателем кафедры ботаники. Почти одновременно он заканчивает Петербургский лесной институт и получает приглашение на работу в столицу. Свое образование он закончил прослушиванием лекций в археологическом институте. В итоге – три диплома!

Интенсивные научные исследования, защита магистерской диссертации, успешная преподавательская деятельность на кафедре ботаники не остались незамеченными. Его награждают орденом Станислава третьей степени. Однако спокойная академическая жизнь продолжалась недолго. За поддержку выступлений студентов лесного института П. Мартэна в 1911 году ссылают с невестой и матерью на Урал, в Красноуфимск. С тех пор на много лет его судьба была связана с Уралом и Зауральем. В годы гражданской войны он участвовал в боях против Колчака, был взят в плен под Красноуфимском, приговорен к смертной казни, но бежал из тюрьмы накануне расстрела, подкупив охрану. Шел 1919 год.