Martim Chelmik verlängerte seinen Vertrag beim FC Porto bis 2031 und ist damit nach Bernardo Lima, Duarte Cunha und Yoan Pereira der vierte Europa- und U17-Weltmeister, der seine Verbindung zum Verein verlängert. Der neue Vertrag des 18-jährigen Verteidigers enthält eine Ausstiegsklausel in Höhe von 50 Millionen Euro.
Bei Olival seit 2018, als er zu den U11-Spielern wechselte, stieg Chelmik durch die verschiedenen Ebenen des Porto-Teams auf und unterzeichnete 2024 seinen ersten Profivertrag. In der vergangenen Saison verhalf er den U19-Spielern zum Gewinn des nationalen Titels, der dem Verein seit 2018/19 entgangen war, in einer Saison, in der das Team mit der besten Verteidigung des Wettbewerbs abschloss. Insgesamt bestritt er 21 Spiele, erzielte ein Tor und lieferte einen Assist.
Auch die Saison 2025/26 stand im Zeichen des Debüts im Profifußball. Am 11. Januar startete ihn João Brandão in der 84. Minute des Derbys mit Sporting B, einem Spiel der 16. Runde der Zweiten Liga, das mit einem Sieg für die B-Mannschaft des FC Porto endete.