De aanvaller heeft een contract tot medio 2027 getekend en zal rugnummer 26 dragen bij de 13-voudig Griekselandskampioen.
Financiële details van de transfer werden niet bekendgemaakt door de club, maar Britse media meldden dat de voormalig international van Frankrijk 3 miljoen euro per seizoen zal verdienen, waarmee hij één van de best verdienende spelers van AEK wordt.
Martial maakte 90 doelpunten in 317 wedstrijden in alle competities voor United, waarmee hij de UEFA Europa League, de FA Cup en twee League Cups won. Zijn laatste optreden voor de club was in december, nadat hij door alle seizoenen heen ook al regelmatig geblesseerd was geweest.
AEK, dat ook voormalig Tottenham Hotspur en Sevilla middenvelder Erik Lamela aantrok in het afgelopen seizoen, staat bovenaan in de Super League van Griekenland met 10 punten uit vier wedstrijden. Zondag gaat de koploper op bezoek bij Kallithea.