En 2012, Martin Palm devient champion de Wallonie de cyclo-cross juniors (moins de 19 ans). L'année suivante, il remporte le championnat de Wallonie du contre-la-montre juniors. Il termine également troisième du Chrono des Nations dans sa catégorie.
Il prend la deuxième place du championnat de Belgique du contre-la-montre espoirs en 2016[6]. En fin d'année 2017, il n'est pas conservé par les dirigeants d'AGO-Aqua Service[7]. Martin Palm redescend alors chez les amateurs en 2018, en donnant la priorité à ses études. Il prend une licence au club Vérandas Willems-Crabbé-CC Chevigny[8]