Nato a Gennazzano nel 1368, studiò a Perugia e fu nominato cardinale diacono nel 1405. Partecipò all'importante concilio di Costanza (1414-1418) durante il quale vennero deposti Giovanni XXIII, l'antipapa, Benedetto XIII e Gregorio XII, ponendo così fine al grande scisma di Occidente.

Primo papa della Chiesa riunificata, scelse di chiamarsi Martino perché era stato eletto l'11 novembre, festa di san Martino.

Concluso il Concilio di Costanza, il 22 aprile 1418, il papa intraprese il lungo viaggio che lo avrebbe riportato a Roma e a nulla valsero le insistenze, le preghiere, le suppliche di coloro che gli chiedevano di restare in Germania o di fissare la propria sede ad Avignone.

Immediatamente dopo la sua elezione si dedicò alla riorganizzazione dello stato pontificio: ristabilì il prestigio e l'autorità papale, riassestò le finanze del suo stato e intraprese un vasto programma di ricostruzione delle chiese e degli edifici pubblici caduti in rovina, avvalendosi anche dell'opera di eminenti artisti. Alla scadenza dei trentatré anni, come fissato da Urbano VI, indisse, nel 1423, il Giubileo, durante il quale, per la prima volta, venne celebrata la solenne funzione dell'apertura della Porta Santa.

Martino V seppe mantenere buoni rapporti con le varie nazioni europee e con i diversi stati della penisola italiana e non trascurò le relazioni con Costantinopoli. Nei confronti degli Ebrei si mostrò più tollerante dei suoi predecessori, condannò la predicazione violenta contro di essi e proibì il battesimo forzato dei bambini ebrei. Nel 1427 ricevette Bernardino da Siena, il grande predicatore francescano, e approvò il culto del Santissimo Nome di Gesù da lui predicato.

Convocato il Concilio di Basilea l'1 febbraio 1431, morì improvvisamente solo tre settimane dopo e fu sepolto in San Giovanni in Laterano.

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