馬丁·卡塞雷斯出道於烏拉圭首都蒙得維的亞，曾效力於西甲豪門巴塞羅那、塞維利亞，2012年被租借至意甲尤文圖斯效力，賽季結束後被買斷。
馬丁·卡塞雷斯是後防線上的全才，他最擅長打中後衛，左右邊後衛也可以打。馬丁·卡塞雷斯在韋爾瓦打出壹個成功的賽季後，2008年夏天同巴塞羅那簽約。烏拉圭後衛雖然年輕，卻已有了短暫而刺激的職業生涯。 2007年2月，卡塞雷斯獲西班牙的比利亞雷亞爾足球俱樂部看中，以100萬歐元轉會費收購，簽下5年合約。加盟後卡塞雷斯隨即被租借至另壹家西甲俱樂部韋爾瓦。2008年1月9日，卡塞雷斯在西班牙國王杯對比利亞雷亞爾的比賽中入球，把有他擁有權的比利亞雷亞爾以1-0擊敗。 卡塞雷斯為這支安達盧西亞球隊保級做出了巨大貢獻，他身穿4號球衣參加了34場聯賽，攻入兩球，得到10張黃牌。
在韋爾瓦的成功讓他得到更多認可，卡塞雷斯入選歐足聯評選的2007/08賽季最佳新秀陣容，同樣入選的還有巴塞羅那前鋒博揚。與此同時，他還在烏拉圭國家隊獲得穩固位置。 2009年8月6日被外借至意甲俱樂部尤文圖斯，為期壹季，並擁有優先購買權。2009年9月12日，卡塞雷斯在聯賽對陣拉齊奧的賽事中首次為球隊上陣，並取得壹個入球。
2012年5月，尤文圖斯官方網站宣布，俱樂部行使了卡塞雷斯的租借合同中總價達800萬歐元的買斷條款，正式簽下了這名烏拉圭後衛。