Der am 30. November 1650 in der toskanischen Stadt Lucca geborene Domenico Martinelli strebte eine kirchliche Laufbahn an und wurde Priester. Parallel zur Theologie studierte er auch Architektur in Rom. An der dortigen Accademia di San Luca lernte er unter anderem beim bedeutenden schweizstämmigen Meister Carlo Fontana. Nach diversen Studienreisen kehrte Martinelli nach Rom zurück und dozierte an der Akademie, wo er selber studiert hatte.
1690 kam Martinelli nach Wien. Hier trat er in den Dienst von Ferdinand Bonaventura Graf von Harrach, um am Neubau dessen Stadtpalais an der Freyung mitzuwirken – er zeichnete hauptsächlich für die Fassade auf Seite der Freyung verantwortlich. Damit begann Martinellis Entfaltung als planender wie ausführender Architekt. Es ist dokumentarisch belegt, dass Martinelli als geweihter Priester zugleich Hausgeistlicher des Grafen Harrach war. Auch andere Wiener Bauherren schätzten den Italiener bald, insbesondere Johann Adam Andreas I. Fürst von Liechtenstein. Martinelli führte die Bauarbeiten für dessen Stadtpalast an der Bankgasse weiter, für den Martinelli bereits vom anfänglichen Bauherr Dominik Andreas Graf Kaunitz herangezogen worden war, dem er quasi als „Leibarchitekt“ diente. Schliesslich erhielt Martinelli auch den Auftrag für das Liechtenstein’sche Gartenpalais im Alsergrund, sein Hauptwerk in Wien.
Im Auftrag von Graf Kaunitz baute Martinelli zudem Schloss Austerlitz in Mähren und vermutlich auch das Kaunitz-Palais in Laxenburg. Martinellis hervorragender Ruf bescherte ihm zahlreiche prestigeträchtige Aufträge, vor allem im böhmisch-mährischen Raum.
1706 kehrte Doimenico Martinelli nach Italien zurück, nahm seine Lehrtätigkeit an der Accademia di San Luca in Rom wieder auf und führte noch einige kleinere Bauaufträge aus. Ab 1716 lebte er wieder in seiner Heimatstadt Lucca, wo er am 11. September 1718 nach längerer Krankheit starb.
Bauwerke in Wien:
– Palais Harrach
– Gartenpalais Liechtenstein
– Palais Mollard-Clary (Umbau)
– Palais Strattmann (Innenausbau)
– Palais Kaunitz an der Freyung (Umbaupläne)
– Palais Paar, Treppenhaus (Umsetzung ungesichert)
– Palais Rabutin, Innenumbau
– Gartenpalais Obizzi
Weitere Bauwerke:
– Mähren, Schloss Austerlitz
– Laxenburg, Palais Kaunitz-Wittgenstein (ungsichert)
– Prag, Palais Sternberg (heute Nationalgalerie)