Som kyrkoherde i Nyköping deltog Olaus Martini i kampen mot Johan III:s liturgi. Han var sekreterare vid Uppsala möte 1593. Olaus Martini drev en hård polemik mot Karl IX, vars ståndpunkt särskilt i nattvardsläran tolkades som en eftergift åt kalvinismen. Han utfärdade 1608 den första föreskriften om förande av kyrkoböcker.