Han spilte i FC Utrecht før han gikk til PSV. I 2005/2006 var Mertens utleid til Eintracht Aalst, hvor han ble valgt til «sesongens beste spiller». Fra 2006 til 2009 spilte han for AGOVV Apeldoorn. Tidlig i karrieren var han i stallen til AA Gent, men han slo ikke gjennom på førstelaget.
Den 27. mai 2017 skrev han under en ny kontrakt med Napoli til 30. juni 2020.[7]