Martin comenzó su carrera en Broadway, donde apareció en musicales como A Day in the Death of Joe Egg, en el que interpretó el papel principal cuando solo contaba 10 años.

Entre 2007 y 2009 apareció en el musical August: Osage County.

En 2003 dio el salto a la pequeña pantalla protagonizando un pequeño papel en la serie Law & Order y también actuó en un capítulo de Mentes Criminales en 2011.

Martin es también actriz de doblaje y ha trabajado en la serie de animación infantil JoJo's Circus y en Ice Age: The Meltdown.

Desde 2007 hasta 2014 interpreta a Becca Moody en Californication.