Le singe titi de San-Martín, dont le nom scientifique est Plecturocebus oenanthe, correspond aux singes communément appelés titi, le groupe de primates le plus diversifié avec 40 espèces décrites. Il a été décrit pour la première fois en 1924 par Thomas, grâce à un spécimen récolté à Moyobamba à 823 m d'altitude. Ce spécimen se trouve actuellement au British Museum. Après cette découverte et jusqu'en 2003, les seules localités où la présence de P. oenanthe avait été enregistrée étaient Yuracyacu et Río Seco.
Il a été reconnu comme espèce par Hershkovitz 1990 et Groves 2001, 2005 ; avec le nom Callicebus oenanthe. Auparavant, il était regroupé dans le genre Callicebus, cependant, des études moléculaires récentes ont séparé le genre en trois : Plecturocebus, Cheracebus et le célèbre Callicebus ; où le genre Plecturocebus est composé du groupe donacophilus et moloch ; le groupe donacophilus contient P. oenante ainsi que d'autres titis présents au Pérou telles que Plecturocebus urubambensis, Plecturocebus cupreus, Plecturocebus discolor et Plecturocebus toppini ; ces trois derniers correspondant au groupe moloch. De plus, il est étroitement apparenté à Plecturocebus donacophilus, Plecturocebus pallecens, Plecturocebus olallae et Plecturocebus modestus, qui sont répartis au Brésil, en Bolivie et au Paraguay.
Les travaux de recherche menés dans le cadre de ce long projet de conservation montrent que l'aire de répartition de l'espèce est beaucoup plus large que suggéré et que la limite sud pourrait être marquée par la rivière Huayabamba. Aujourd'hui, nous pouvons affirmer que l'espèce ne se trouve pas seulement dans l'Alto Mayo, mais que sa répartition s'étend jusqu'au Bajo Mayo et à Huallaga Central.
