Eredetileg Lukács vagy Lacza Imre néven ismert. Régi vasvármegyei nemesi család sarja. Először diákként, majd kulcsárként és sáfárként 1520 után enyingi Török Bálintnál, később utódjainál szolgált. 1585-ben, 65 évi szolgálat jutalmául Török Bálint unokájától, Istvántól birtokadományt kért. Indoklásként megírta élettörténetét, amely a magyar nyelvű memoárirodalom előfutára. Egy ideig Vas vármegye alispánja. 1531-ben elfoglalta, később megerősítette Szigliget várát: csonkatornyot, bástyákat építtetett, a belső várban kutat , a külsőben pincéket csináltatott.
1543-tól Pápa tiszttartója és várnagya volt. Nevéhez fűződik a vár megerősítése, két ostrom visszaverése és több bakonyi portyázás. Székesfehérvár bevétele 1543. szeptember 3 után Ulema bég török és tatár csapatai Pápát is útba ejtették, de a várvédők határozott ellenállása miatt inkább Kemenesalja felé vonultak el.
Martonfalvay Imre utóbbiról színes képet rajzolt emlékirataiban, amelyeket 1585-ben Pápán fejezett be. 1881-ben Szopori Nagy Imre adta ki a Monumenta Hungariae Historica, Scriptores c. sorozatban Martonfalvay beteges Imre deák szolgálatjárul rövidedőn való emlékezet címen. Egyike a legelső magyar önéletírásoknak, nemcsak értékes kortörténeti dokumentum, hanem nyelvileg és művészileg is jelentős alkotás.
Új kiadások: Magyar emlékírók, 16–18. század. Bp., 1982. – A magyar nyelvtörténet forrásai. (Szerk.: Benkő Lóránd.) Bp., 1986. Pápán a Türr István Gimnázium előcsarnokában lévő, hősök nevét feltüntető emléktábla az ő nevét is tartalmazza.
Irodalom: NAGY Imre: Egy magyar emlékirat a 16. századból. = Századok, 1867. – Török Bálint deákjának, ~nek naplótöredéke és emlékirata 1555–1585. Bp., 1986. – BITSKEY István: História, emlékirat, önvallomás. = Irodalom és ideológia a 16–17. században. Bp., 1987.
Forrás: Veszprém megyei életrajzi lexikon. Főszerkesztő Varga Béla. Veszprém, 1998.