Peter Maertens wird 1931 in Hamburg geboren und studiert von 1950 bis 1952 Schauspiel an der dortigen Hochschule für Musik und Theater. Darauf folgen Engagements in Oldenburg, Hannover und Freiburg. 1957 wird er von Heinz Hilpert an das Deutsche Theater in Göttingen verpflichtet, bis er 1961 schließlich ans Thalia Theater kommt, das er 1970 für freie Arbeiten und Gastspiele an verschiedenen Häusern für fünfzehn Jahre verlässt. Am Thalia Theater spielt er in Inszenierungen von Jürgen Flimm, Martin Kusej, Stephan Kimmig und Andreas Kriegenburg. Er spielt unter anderem in Hebbels "Die Nibelungen", als Doge in Shakespeares "Der Kaufmann von Venedig", in Martin Kusejs Inszenierung "Edward II" von Christopher Marlowe und in "King Lear" von Shakespeare in der Regie von Andreas Kriegenburg. Zu seinem 50. Bühnenjubiläum 2004 steht er gemeinsam mit seinen Kindern Miriam, Michael und Kai auf der Bühne des Thalia Theaters.

Peter Maertens ist seit 1985 festes Ensemblemitglied des Thalia Theaters. Er ist Ehrenmitglied des Thalia Theaters.