Martial Van der Linden a obtenu la licence en psychologie à l’Université de Liège en 1975. De 1975 à 1988, il a travaillé au Centre Hospitalier Universitaire de Liège, en tant que neuropsychologue clinicien au sein d’une consultation visant à l’évaluation et à la revalidation des déficits cognitifs chez des patients (enfants et adultes) victimes d’une lésion cérébrale. En 1988, il a soutenu sa thèse de doctorat à l’Université de Liège sur le thème de l’évaluation des troubles mnésiques. Il a ensuite obtenu un mandat de chercheur qualifié du Fonds National de la Recherche Scientifique (FNRS).
Il est nommé chargé de cours à la Faculté de Psychologie et des Sciences de l’Éducation de l’Université de Liège en 1993, puis professeur ordinaire en 1997. Depuis 1999, Martial Van der Linden est professeur ordinaire de psychologie clinique à l'Université de Genève et professeur extraordinaire à l’Université de Liège. Il dirige à Genève et à Liège un groupe de recherche (respectivement l’Unité de Psychopathologie et Neuropsychologie Cognitive et le Secteur de Psychopathologie Cognitive) spécialisé dans l'étude des troubles cognitifs et émotionnels. Il est également responsable à Genève d’une consultation consacrée à l’évaluation et à la prise en charge des troubles émotionnels. Enfin, il est actuellement directeur adjoint du pôle suisse de recherche national (PRN) en Sciences affectives.