9-sinfni tugatgandan so'ng, Georgiy Martirosyan Rostov teatr institutiga o'qishga kirdi. 1968-yilda universitetni tugatgandan so'ng, aktyor armiyaga chaqirildi va teatr institutining bitiruvchisi sifatida unga omad kuldi: xizmat qilish uchun Shimoliy Kavkaz okrugi qo'shiq va raqs ansambliga (rahbar – Anatoliy Topol) yuborildi. Armiyadan qaytib kelgandan so'ng, Georgiy Martirosyan Rostov drama teatrida ishlagan, keyin TYuZga o'tgan. 1973-yilda ambitsiozni aktyor Moskva, Gorkiy nomidagi kinostudiyaga bordi va u erda o'zining tashqi ko'rinishi bilan darhol e'tiborini jalb qildi. Keyin “Ekranning yulduzi” komediyasida suratga tushish taklifi kelib tushdi. Rol kichik bo'lsa-da, debyut juda muvaffaqiyatli bo'ldi. 1975-yilda Martirosyanni “Oltin daryo” kinolentasida Tixon roli uchun taklif qilishdi, suratga olish jarayonida u Aleksandr Abdullov bilan tanishdi. Abdullov tufayli Georgiy Martirosyan “Lenkom” teatriga kirdi.
Juda tez-tez rejissyorlar aktyorning xarakterli tashqi ko'rinishini ishlatgan va shuning uchun unga bir xil turdagi rollar berilgan. Biroq, Georgiy Martirosyan muntazam va ko'p suratga tushgan: “Savoyaning o'g'irlanishi”, “XX asr qaroqchilari”, “Sozlovchi yashagan”, “Sharlotaning marvaridi”, “Ikki marta o'tib ketish”, “Dahoyi”. Qahramonlar orasida ijobiy ham, salbiy ham bor edi. Yoshga kelib, Martirosyanning talanti yanada kengayib bordi, rejissyorlar aktyorning komediya talantini ham sezdilar. Natijada yaratilgan qahramonlar yanada xilma-xil va rang-barang bo'lib qoldi (“Birinchi sevgi”, “Prezident va uning nevarasi”).
Georgiy Martirosyanning so'nggi ishlaridan – “Kadetchilar”, “Saylov kuni”, “Ranетки”, “Radio kuni”, “Lift” filmlaridagi rollar.