Schon in jungen Jahren leitete die gebürtige Spanierin Virginia Martínez diverse Orchester, u.a. den Kinderchor in ihrer Heimatstadt Molina de Segura. 1999 schloss sie ihre Ausbildung am Murcia’s Superior Conservatory of Music ab und erhielt daraufhin ein Stipendium der Stiftung Séneca von Murcia um das Studium im Ausland weiterzuführen. Von 1999-2003 studierte Virginia Martínez Orchesterleitung am Wiener Konservatorium, unter der Leitung von Reinhard Schwarz und Georg Mark und schloss mit Auszeichnung ab.

Im Jahr 2003 dirigierte sie die Uraufführung des zeitgenössischen Werkes Deux ex Machina von Markus Preisl, mit dem Musikensemble des Konservatoriums Wien. Im selben Jahr fand die Uraufführung Winterreise mit dem Murcia Sinfonieorchester statt, welche vom staatlichen Hörfunk Spaniens (RNE) aufgezeichnet wurde. Martínez assistierte am Sinfonieorchester Barcelona, dem Nationalorchester in Katalonien und gemeinsam mit Yaron Traub am Opernhaus Valencia. Als Orchesterleiterin stand sie u.a. dem Sinfonieorchester in Murcia, dem Sinfonieorchester Vallès, dem Iberian Orchestra, dem Granada Orchestra oder dem Wiener Kammerorchester vor. 2010 leitete Martínez’ die Uraufführung Amb els peus a la lluna am Grec Festival in Barcelona und 2011 leitete sie Rossinis Der Barbier von Sevilla, in der Inszenierung von José Carlos.

Virginia Martínez erhielt 2004 den Titel «Youth of the Year» vom Regierungsrat Murcia und wurde kürzlich als eine der besten 100 jungen Talente Europas ausgezeichnet. Derzeit ist sie als Chefdirigentin des Jugendorchesters in Murcia und des Sinfonieorchester Murcia tätig. In der Saison 2015/16 wird sie bei TOBS das 10. Sinfoniekonzert Wiener Reflexionen leiten.