Родился в Гронингене, Нидерланды. Изучал астрономию в Лейденском университете под руководством Яна Оорта, одного из пионеров радиоастрономии. В 1959 году переехал в США и начал работать в Калифорнийском технологическом институте. Стал профессором астрономии Калтеха, позже возглавлял обсерватории Хейла. Член Национальной академии наук США. Награждён медалью Брюса, лекторской премией Генри Норриса Рассела и другими почестями. В его честь назван астероид 10430 Martschmidt.