Era figlio di Giulio Martinengo (1538-1580), ramo "della Pallata", e di Grandilia Martinengo Colleoni.[1]
Partecipò in Istria alla guerra contro gli Uscocchi. Nel 1616 durante l'assedio della fortezza di Gradisca, salvò il capitano generale veneto Pompeo Giustiniani.[2] Nel 1629 divenuto colonnello dell'esercito veneto arruolava a sue spese duemila fanti a difesa della città dagli imperiali e dai lanzichenecchi.
Discendenza
Lelio sposò la bergamasca Elena Furietti ed ebbero otto figli, tra questi:
Giulio
Francesco
Camillo
Cecilia (1610-1655), sposò Francesco Leopardo Martinengo da Barco
