Podjęte próby pojednania zakończyły się niepowodzeniem.
Chemnitz brał również udział w sporze o adiafora, a także polemizował z Ritzaeusem Hardenbergiem, zwingliańskim teologiem, na temat Wieczerzy Pańskiej. W Repetitio sanæ doctrinæ de vera presentia dowodził, że realna obecność Chrystusa wprost wynika ze słów ustanowienia. W De duabus naturis in Christo nauka o wcieleniu była przez niego przedstawiana jako zależna od nauki od Eucharystii. Był przeciwnikiem kryptokalwinizmu i swoimi opiniami wpłynął na działania władz Brunszwiku i Dolnej Saksonii w tym zakresie.
Martin Chemnitz polemizował też z Kościołem rzymskokatolickim. Kiedy jezuici w 1560 roku zaatakowali naukę ewangelicką, Chemnitz odpowiedział na to dziełem Theologiae Jesuitarum praecipua capita. Portugalski jezuita Diego Andrada de Payva odpowiedział na to w 1564 roku, a jego dzieło trafiło do rąk Chemnitza wraz z dekretami soboru trydenckiego. W odpowiedzi na postanowienia z Trydentu Chemnitz napisał dzieło Examen Concilii Tridentini, najważniejszą obronę ewangelicyzmu przed doktryną katolicką napisaną w tych czasach.