Mittfältaren har varit lagets kanske bästa spelare under våren och blir svår att ersätta.
– Det är ett stort tapp. Vi håller på att se över truppen, men det är svårt att ersätta henne rakt av. Vi kommer inte att hitta någon i klass med henne. Det finns inte, säger sportchefen Therese Sjögran.
Den 24-åriga nederländskan ska spela EM på hemmaplan och ansluter sedan direkt till Barcelona. Hon har därmed gjort sin sista match för Rosengård.
Martens är den tredje spelaren Malmöklubben tappar på kort tid. Mittbackarna Amanda Ilestedt och Emma Berglund har också flyttat från Rosengård i sommar.