Родился в 1916 году. Служил командиром взвода 37-й стрелковой дивизии в звании старшего сержанта.
Петрозаводская стрелковая дивизия сформирована в боях в июле 1941 года на базе 52-го, 1061-го стрелковых полков и 15-го мотострелкового полка НКВД в г Петрозаводске Карело-Финской ССР. 24 сентября 1941 года переименована в 37-ю стрелковую дивизию.
С июля 1941 года в составе 7-й отдельной армии, дивизия вела бои на подступах к г. Петрозаводску, обороняла сам город, 30 сентября отступила севернее Петрозаводска, на рубеж реки Шуя. В декабре в составе Карельского фронта вела бои за Медвежьегорск, после его потери бои на рубеже Беломора-Балтийского канала, затем в составе 32-й армии вела позиционную оборону в Карелии.
Лукин Мартемьян Семёнович погиб 31 июля 1942 года в Карелии. Похоронен на западном берегу оз. Лисья Лампела, ст. Масельгская. 29 августа 1942 года посмертно награждён орденом Красной Звезды.
