Lorenzo Insigne membawa Napoli memimpin pada menit ke-9, sebelum Martens membuka keran golnya, melepaskan tembakan mendatar melewati Ivan Provedal ke sudut jauh dari luar kotak penalti pada menit ke-38.
Francesco Caputo mengemas satu gol balasan pada menit ke-60 untuk Empoli, namun Mertens kembali mencetak gol, kali ini ia menaklukkan Provedal dengan sepakan melintir dari tepi kotak penalti.
Itu merupakan gol ke-74 di liga yang dibukukan pemain Belgia tersebut untuk Napoli, melampaui torehan total gol pemain asal Brazil Careca, yang menjadikannya sebagai pencetak gol terbanyak peringkat kelima sepanjang masa di Liga Italia.
Pemain pengganti Arkadiusz Milik menambahi gol ke-4 sebelum Martens melengkapi trigolnya, mengecoh Provedal untuk memasukkan bola ke gawang yang kosong setelah sang kiper Empoli bergerak meninggalkan kotak penalti untuk berusaha meredam serangan balik.
Pelatih Carlo Ancelotti terus merotasi timnya, melakukan tujuh perubahan dari tim yang bermain imbang 1-1 dengan AS Roma pada Minggu dan menurunkan tim inti yang berbeda untuk ke-14 kalinya dari 14 pertandingan.
Raul Albiol, Marek Hamsik, Milik, dan Jose Callejon merupakan sebagian pemain yang diistirahatkan untuk pertandingan Liga Champions melawan Paris St Germain (PSG) pada Selasa.
Napoli mengoleksi 25 poin dari 11 pertandingan, tertinggal 11 poin dari pemuncak klasemen Juventus, yang akan menjamu Cagliari pada Sabtu.
Susunan pemain kedua tim seturut laman resmi Liga Italia:
Napoli (4-4-2): Karnezis, Malcuit, Maksimovic, Koulibaly, Hysaj, Ruiz (Callejon 63'), Rog (Allan 63'), Diawara, Zielinski (Milik 83'), Insigne, Mertens
Pelatih: Carlo Ancelotti
Empoli (4-2-3-1): Provedel, Di Lorenzo, Silvestre, Maietta, Antonelli, Acquah (Zajc 67'), Bennacer, Junior Traore, Krunic (Pasqual 68'), Ucan (La Gumina 80'), Caputo
Pelatih: Aurelio Andreazzoli
