ในปี พ.ศ. 2548 มาร์ตีได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้นำการสอบสวนโดยสภาแห่งยุโรปเกี่ยวกับสถานที่ลับของซีไอเอ ที่ผิดกฎหมาย ในยุโรป^{[ 16 ]}มาร์ตีใช้ภาพถ่ายดาวเทียมและบันทึกการบิน รวมถึงแหล่งข้อมูลอื่นๆ อีกมากมาย เพื่อตรวจสอบว่าการ "ส่งตัว" ผู้ต้องสงสัยก่อการร้ายเพื่อการทรมานหรือการกักขังลับ ได้เกิดขึ้นในรัฐสมาชิก 47 รัฐของสภาแห่งยุโรปหรือไม่ กิจกรรมดังกล่าวถือเป็นการละเมิดมาตรฐานสิทธิมนุษยชนของยุโรป ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2549 มาร์ตีได้เผยแพร่รายงานของเขาในนามของสมัชชารัฐสภา โดยสรุปว่าหลักฐานแสดงให้เห็นว่ารัฐในยุโรป 14 รัฐได้ให้ความช่วยเหลือในการกระทำการละเมิดดังกล่าว^{[ 17 ] [ 18 ]}

มาร์ตี้ได้เผยแพร่รายงานฉบับที่สองในอีกหนึ่งปีต่อมาเมื่อวันที่ 8 มิถุนายน พ.ศ. 2550 โดยมีชื่อว่าการกักขังลับและการโอนย้ายผู้ถูกคุมขังอย่างผิดกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับรัฐสมาชิกของสภาแห่งยุโรป: รายงานฉบับที่สอง [ ^{19 ] รายงาน}ฉบับนี้ได้เปิดเผยหลักฐานเพิ่มเติมว่ามีการทรมานเกิดขึ้นในเรือนจำลับของซีไอเอที่ตั้งอยู่ในโปแลนด์และโรมาเนีย ซึ่งทำให้ทั้งสองประเทศออกมาปฏิเสธอย่างรุนแรงในขณะนั้น และก่อให้เกิดกระแสวิพากษ์วิจารณ์ในสื่อทั่วโลก อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการที่ค่อยๆ สะสมหลักฐาน การเปิดเผยทีละเล็กทีละน้อย และการยอมรับอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากฝ่ายรัฐบาลและเจ้าหน้าที่รัฐที่เกี่ยวข้อง ซึ่งมาร์ตี้ได้อธิบายกระบวนการนี้ว่าเป็น "พลวัตแห่งความจริง" ข้อกล่าวอ้างดังกล่าวได้รับการยืนยันในเวลาต่อมาโดยคำพิพากษาของศาล การสอบสวนของรัฐสภา และสื่อต่างๆ รวมถึงคำพิพากษาสำคัญหลายฉบับโดยศาลสิทธิมนุษยชนแห่งยุโรป^{[ 20 ] [ 21 ]}และรายงานของคณะกรรมการข่าวกรองวุฒิสภาสหรัฐฯ เกี่ยวกับการทรมานของซีไอเอ

เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2553 มาร์ตีได้เผยแพร่รายงานเพื่อเสนอให้สภายุโรปรับรอง โดยกล่าวหาว่ามีการปฏิบัติต่อผู้คนอย่างโหดร้ายและสังหารนักโทษเพื่อจุดประสงค์ในการนำตัวออกไป และมีการค้าอวัยวะมนุษย์อย่างผิดกฎหมายในโคโซโวซึ่งเกี่ยวข้องกับฮาชิม ทาชีนายกรัฐมนตรีโคโซโวและอดีตผู้นำทางการเมืองของกองทัพปลดปล่อยโคโซโว^{[ 22 ]}

นักการเมืองชั้นนำของโคโซโวต่างแสดงปฏิกิริยาอย่างรุนแรงต่อรายงานของมาร์ตี ประธานาธิบดีรักษาการของโคโซโว Jakup Krasniqi เรียกรายงานนี้ว่า "เหยียดเชื้อชาติชาวอัลบาเนีย" ^{[ 23 ]}นายกรัฐมนตรี Thaçi กล่าวหาว่า Marty เป็น "ผู้ต่อต้านเอกราชของโคโซโว" และเรียกรายงานนี้ว่า "มีแรงจูงใจทางการเมือง" "ไม่ได้อิงตามข้อเท็จจริง" โดยมี "เป้าหมายที่จะทำลายรัฐโคโซโวที่เพิ่งก่อตั้งขึ้นใหม่ ภาพลักษณ์ของโคโซโว ตั้งคำถามถึงกระบวนการเลือกตั้ง การสร้างสถาบัน และอนาคตของโคโซโวในยุโรป" ^{[ 24 ]}ตามที่รายงานโดยสำนักข่าว ต่างประเทศหลายแห่ง ^{[ 25 ]}เซอร์เบีย^{[ 26 ]}โคโซโว^{[ 27 ]}และอัลบาเนีย^{[ 28 ]} ในการสัมภาษณ์ทาง โทรทัศน์ Klan ของอัลบาเนียเมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2010 Thaçi ขู่ว่าจะเผยแพร่รายชื่อชาวอัลบาเนียที่ร่วมมือในการให้ข้อมูลแก่ Dick Marty สำหรับรายงานนี้ เมื่อวันที่ 25 มกราคม 2011 สภาแห่งยุโรปรับรองรายงานและเรียกร้องให้มีการสอบสวนเนื้อหาในรายงานอย่างเต็มรูปแบบและจริงจัง^{[ 29 ] [ 30 ]}อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่มีการออกรายงาน แหล่งข่าวอาวุโสในคณะกรรมาธิการด้านหลักนิติธรรมของสหภาพยุโรปในโคโซโว (EULEX) และสมาชิกหลายคนของรัฐสภายุโรปได้แสดงความสงสัยอย่างมากเกี่ยวกับรายงานและพื้นฐานของรายงาน โดยเชื่อว่ามาร์ตีล้มเหลวในการให้ "หลักฐานใดๆ" เกี่ยวกับข้อกล่าวหา^{[ 31 ]}เมื่อวันที่ 14 กันยายน 2021 ศาลโคโซโวในกรุงเฮกได้เริ่มดำเนินคดีกับทาชี ซึ่งยังคงอยู่ภายใต้การดำเนินคดี^{[ 32 ]}

มาร์ตีทำหน้าที่เป็น ผู้รายงานพิเศษของคณะกรรมการกิจการสังคม สุขภาพ และครอบครัวของสมัชชาในหัวข้อการุณยฆาตรายงานและร่างมติของเขาซึ่งเผยแพร่ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2546 เรียกร้องให้สมาชิกสภาแห่งยุโรปเก็บรวบรวมข้อมูลเชิงประจักษ์เกี่ยวกับการช่วยให้ตาย ส่งเสริมการอภิปรายและการวิเคราะห์หลักฐาน และพิจารณาว่าควรมีการออกกฎหมายเพื่อยกเว้นแพทย์จากการถูกดำเนินคดีในข้อหาช่วยเหลือการฆ่าตัวตายภายใต้เงื่อนไขที่เข้มงวดบางประการหรือไม่^{[ 33 ]}จุดยืนของเขาพิสูจน์แล้วว่าก่อให้เกิดความขัดแย้ง และรายงานดังกล่าวถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยองค์กรหลายแห่ง เช่น สหพันธ์สมาคมแพทย์คาทอลิกโลก^{[ 34 ]}และสภาจริยธรรมชีวภาพมนุษย์แห่งสกอตแลนด์^{[ 35 ]}จอห์น คีโอว์น ศาสตราจารย์ด้านจริยธรรมคริสเตียนที่มหาวิทยาลัยจอร์จทาวน์ในวอชิงตัน ดี.ซี.อธิบายว่าเป็น "ความสับสนของนายมาร์ตี" และวิพากษ์วิจารณ์เขาในเรื่อง "ความผิวเผิน" และ "การเลือกปฏิบัติ" ^{[ 36 ]}

ต่อมาคณะกรรมการได้นำความเห็นที่แก้ไขแล้วซึ่งจัดทำโดยเควิน แม็คนามารา สมาชิกชาวอังกฤษ ซึ่งเป็นคาทอลิกสายอนุรักษ์นิยม มาใช้ โดยแม็คนามาราได้วิพากษ์วิจารณ์ข้อค้นพบและข้อสรุปหลายประการของมาร์ตี และพยายามที่จะแทนที่การเรียกร้องให้รัฐบาลพิจารณากฎหมายเพื่อทำให้การุณยฆาตถูกกฎหมายด้วยมติให้ "รายงานกลับไปยังสมัชชารัฐสภาเพื่อพิจารณาเพิ่มเติม" การแก้ไขของแม็คนามาราถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยองค์กรต่างๆ เช่น สหพันธ์สิทธิในการตายโลก^{[ 37 ]}การวิพากษ์วิจารณ์รายงานของมาร์ตีโดยคีโอว์นถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยกาย วิดเดอร์โชเวน จากมหาวิทยาลัยมาสทริชต์^{[ 38 ]}รายงานของมาร์ตีซึ่งได้รับการแก้ไขโดยแม็คนามาราได้รับการอนุมัติโดยคณะกรรมการกิจการกฎหมายและสิทธิมนุษยชนแห่งยุโรปเมื่อวันที่ 18 กันยายน 2546 ^{[ 39 ]}