Oldřich Martinů se narodil 16. září 1965 v Humpolci. Nejprve sloužil jako frekventant u pohotovostního pluku VB na Praporčické škole a poté absolvoval Fakultu veřejné bezpečnosti na Vysoké škole SNB. V roce 1995 zakončil ziskem magisterského titulu studium Právnické fakulty na Karlově univerzitě.

Již v polovině osmdesátých let ale nastoupil k policii. V roce 1990 začal pracovat jako policejní inspektor v oddělení kriminalistiky na Praze 10, kde měl na starosti řešení případů násilné trestné činnosti. V roce 1997 stanul ve funkci ředitele Národní ústředny Interpolu Praha a o dva roky později tento post opustil, aby mohl zaujmout místo ředitele středočeské policie.

V letech 2002 - 2007 působil jako náměstek policejních prezidentů Jiřího Koláře a Vladislava Husáka. Toho ve funkci osobně vystřídal 1. června 2007, kdy jej do funkce jmenoval tehdejší ministr vnitra Ivan Langer (ODS).

Během svého úřadováním zažil dvojí střídání svých nadřízených. Po Langerovi nastoupil na post ministra vnitra Martin Pecina (ČSSD), kterého v roce 2010 vystřídal Radek John (VV). Ten jej po půl roce ve funkci vybídl k rezignaci, kterou Martinů podal k 31. prosinci 2010.