Nel 1675 parte per l'Accademia di Francia a Roma come pensionante del re sotto la direzione di Charles Errard. In una lettera a Jean-Baptiste Colbert del 2 dicembre 1676, Errard gli comunica la scarsa opinione che ha di lui. Carlier denuncia il furto della sua spada al governatore di Roma e dichiara di essere il figlio di Sébastien Carlier. È possibile che sia stato espulso dall'Accademia, dato che Colbert scrive a Errard il 17 febbraio 1679: «Se siete convinto che Carlier svolga meglio il suo dovere, vi autorizzo a riammetterlo nell'Accademia». Carlier dovette ravvedersi perché durante il suo soggiorno a Roma realizzò, sulla base dell'antico delle collezioni del Campidoglio, l'Ermafrodito Borghese e il Ganimede. Lasciò Roma nel 1680.
A partire dal 1682, lavora alla decorazione dei giardini di Versailles. Scolpisce vasi, un gruppo in marmo ispirato all'antichità raffigurante Papirio e sua madre e una statua di Urania. Queste statue vengono completate nel 1694 e gli vengono pagate 20.650 lire. Nel 1699 lavorò alla chiesa degli Invalides e al castello di Meudon in collaborazione con François Lespingola. Compare per l'ultima volta nel 1700 nei conti degli edifici del re.
↑(FR) Sculpteurs des bâtiments du roi, in Nouvelles archives de l'art français, Parigi, Société de l'Histoire de l'Art Français, Jean Baur, 1883, p.97.
↑(FR) Anatole de Montaiglon, Correspondance des directeurs de l'Académie de France à Rome avec les Surintendants des Bâtiments, publiée d'après les manuscrits des Archives nationales, t. 1, Parigi, Charavay Frères, 1887.
(FR) Stanislas Lami, Carlier (Martin), in Dictionnaire des sculpteurs de l'école française sous le règne de Louis XIV, Parigi, Honoré Champion, 1906, pp.76-78.