Яркая эмоциональность, музыкальность, выразительность пластики и голоса — вот те черты, благодаря которым Николай Мартон сразу же стал одним из ведущих артистов труппы. Не случайным был успех его первых же работ — Альбер в «Скупом рыцаре» А. С. Пушкина («Маленькие трагедии», 1963) и Фабиано Фабиани в драме Виктора Гюго «Мария Тюдор» (1964). Настоящее признание принесла Николаю Сергеевичу Мартону роль Антуана де Сент-Экзюпери в спектакле по пьесе Л. Малюгина «Жизнь Сент-Экзюпери» (1966). В репертуаре актёра было немало очень разных, несхожих меж собой персонажей. Его Вагин в «Детях солнца» М. Горького (1976) — преуспевающий художник, щёголь и фат, для которого искусство — лишь средство выразить себя, возвысится над другими; граф Шабельский в «Иванове» А. П. Чехова (1978) — умный, образованный человек, превратившийся в жалкого нахлебника; стрелочник Эльберт в «Маленьком вокзальчике» Б. Фелона (1984) — маленький человек, выброшенный за борт жизни, но сохранивший романтизм, умеющий находить в такой жестокой жизни поэзию.

О Николае Мартоне, как ни о ком другом можно сказать, что он актёр школы представления. Николай Мартон всегда очень чётко держит рисунок филигранно проработанной роли, акцентируя внимание зрителей на деталях, подробностях, которые другому могли показаться незначительными, но в его исполнении придают решению образа полноту и объём. Любая из его ролей тщательно пластически выстроена, а отточенному жесту сопутствует выверенность интонации, тембра голоса. Не зря именно его голосом говорят герои большинства радиоспектаклей, Николай Мартон — классик радиотеатра. Но строгость и лаконичность, а вместе с тем и «сделанность» не исключают силы эмоционального воздействия его исполнения.

Среди интереснейших его ролей — Сысой Псоич Рисположенский («Свои люди — сочтёмся!» А. Н. Островского, 1990), Чампа («Колпак с бубенчиками» Л. Пиранделло, 1993), Анучкин («Женитьба» Н. В. Гоголя, 1998), Фирс («Вишнёвый сад» А. П. Чехова, 2001), Земляника («Ревизор» Н.В. Гоголя, 2002). Спектакль Валерия Фокина «Ревизор» был удостоен Государственной премии России. В этом «Ревизоре» зрители не нашли традиционно решённых гоголевских персонажей. Так и герой Николая Мартона предстал в совершенно иной трактовке. Вместо добродушного, смешного и нелепого Земляники на сцене возник жестокий и страшный в своём желании услужить начальству, выслужиться, человек.

В спектакле Марины Гавриловой «Неизвестный» (2004), музыкально-литературной композиции по драме М. Ю. Лермонтова «Маскарад» Николай Сергеевич сыграл все мужские роли, в том числе Арбенина, Звездича, Неизвестного. По мысли режиссёра, главными героями этого спектакля становились ОН и ОНА, Мужчина и Женщина, Судьба и Человек, бросивший вызов судьбе.

В спектакле по роману А. Белого «Петербург» (реж. А. Могучий, 2005) Николай Мартон сыграл сенатора Аполлона Аполлоновича Аблеухова. В его игре виртуозно соединились академическая манера подачи текста с приёмами площадного балаганного представления. Мгновенная смена масок — и из вершителя судеб царской России его Аблеухов превращался в нежного, сентиментального отца, беспомощного перед предательством сына. «Роль Аполлона Аполлоновича Аблеухова отдана последнему из могикан Александринской сцены Николаю Мартону. Он образцово держит дворянскую вертикаль и сам кажется частью имперского стиля» (Елена Герусова. Двойной агент // Коммерсантъ. 2.06.2005).

«Кстати, о сенаторе. В исполнении артиста Николая Мартона он грандиозен. Это совершенно гоголевский демонический тип, одновременно напоминающий и об имперском большом стиле театральной игры. Сенатор Аблеухов словно корнями врос в колоссальную вековую чиновничью систему: на его фоне революционеры кажутся лилипутами». (Жанна Зарецкая. Всё сходится в точке семейного стола // Вечерний Петербург. 20.05.2005).

В репертуаре артиста также: роль князя Абрезкова в спектакле «Живой труп» Л. Н. Толстого (реж. В. Фокин, 2006), роль Ивана Ивановича Перерепенко в спектакле «Иваны» по «Повести о том, как поссорился Иван Иванович с Иваном Никифоровичем» и другим произведениям Н. В. Гоголя» (реж. А. Могучий, 2007), роль Семёна в спектакле «Садоводы» М. Исаева (совместный проект Александринского театра, Формального театра и Русского инженерного театра «АХЕ», 2008), Смерть («Ксения. История любви» В. Леванова, реж. В. Фокин, 2009), роль Ангела-фокусника («Изотов» М. Дурненкова, реж. А. Могучий, 2009), роль царя Миноса («Цари» Х. Кортасара, реж. Е. Сафонова, 2010). В спектакле «Счастье» А. Могучего и К. Филиппова сыграл роль Деда Тильтиля и Митиль (реж. А. Могучий, 2011).

В 2012 году вместе с режиссёром Полиной Неведомской представили публике моноспектакль «Монологи» (с января 2016 года спектакль шёл под названием «Лица и роли»), в котором соединили десять монологов известнейших персонажей: от Хлесткова до Светловидова, от Шейлока и мольеровского Гарпагона до Барона в «Скупом рыцаре» А. С. Пушкина, от Сальери до Арбенина и Бориса Годунова, от гоголевской Агафьи Тихоновны до чеховской Мировой души — образы, которые Николаю Мартону не довелось сыграть на большой сцене.

В 2013 году принимал участие в театральном проекте «Невский проспект. Городские этюды», представленном в рамках 7-го Международного театрального фестиваля «Александринский» и на Международном театральном фестивале «Балтийский дом». В 2014 году сыграл роль Нагга в спектакле греческого режиссёра Теодороса Терзопулоса по пьесе С. Беккета «Конец игры», в этом же году исполнил роль Неизвестного в спектакле Валерия Фокина «Маскарад. Воспоминания будущего» по драме Михаила Лермонтова «Маскарад» и спектаклю Всеволода Мейерхольда 1917 года.

В спектакле Валерия Фокина 2015 года «Третий выбор» (вторая редакция спектакля «Живой труп») сыграл роль Сергея Дмитриевича Абрезкова. В 2015 году принимал участие в театрализованном представлении на официальном открытии Года литературы в Санкт-Петербурге («Выхожу один я на дорогу», М. Ю. Лермонтов; «Лебединая песня (Калхас)» (фрагмент), А. П. Чехов). В декабре 2015 года исполнил роль Философа в спектакле Марата Гацалова «Новое время» по пьесе Татьяны Рахмановой на Новой сцене Александринского театра. В спектакле Теодороса Терзопулоса «Мамаша Кураж и её дети» (2017) исполнил роль Рассказчика. В 2018 году сыграл Смерть в спектакле Валерия Фокина «Блаженная Ксения. История любви» (вторая редакция).

В 2019 году представил свою новую работу в цикле выдающихся мастеров Александринской сцены «Монологи в Царском фойе» — "Вертинский. Русский Пьеро", созданную по музыкальным новеллам, «песенкам» великого русского актёра, поэта и шансонье Александра Николаевича Вертинского (1889-1957). 

В 2020 году на Основной сцене исполнил роль Первой жертвы в спектакле Теодороса Терзопулоса «Маузер» по пьесе Х. Мюллера. В августе 2020 года принял участие в аудоспектакле Антона Оконешникова «Театр у аппарата» в рамках мультижанровой программы Александринского театра «Другая сцена».

В феврале 2021 года в спектакле Валерия Фокина «Честная женщина» сыграл роль телеведущего Чарли Янга.

Помимо работы в театре Николай Сергеевич Мартон занят на радио, снимается в кино, на телевидении. Зрителям наверняка запомнились его кинороли в «Интервенции», «Жене, Женечке и Катюше», «Звезде пленительного счастья», «Маленьких трагедиях», его работы в таких телевизионных спектаклях, как «Дети Ванюшина», «Третья верста», «Кюхля».

В 2007 году принимал участие в спектакле-концерте на музыку А. И. Глазунова по драме М. Ю. Лермонтова «Маскарад» Государственной академической капеллы Санкт-Петербурга, посвящённом 90-летию легендарного спектакля В. Э. Мейерхольда. Николай Мартон исполнил роль Неизвестного. Творческое сотрудничество с Капеллой продолжилось спектаклем «Пер Гюнт». Николай Сергеевич Мартон стал художественным руководителем постановки — оригинальной музыкально-литературной композиции по драме Генрика Ибсена и сюите Эдварда Грига. Николай Мартон также выступил в роли Пера Гюнта.

В 2006 году Николай Мартон был награждён Орденом Почёта (Указ Президента Российской Федерации № 392 от 17 апреля 2006 года).

В 2009 году Николай Мартон награждён специальной премией номинационного совета Высшей театральной премии Санкт-Петербурга «Золотой софит» — «За творческое долголетие и уникальный вклад в театральную культуру Санкт-Петербурга».

В 2015 году стал лауреатом ежегодной художественной премии «Петрополь» за многолетнее служение театру и искренность творческого почерка.

В этом же году удостоен Ордена Дружбы за заслуги в развитии отечественной культуры и искусства, средств массовой информации и многолетнюю плодотворную деятельность (Указ Президента РФ от 22.10.2015).

В 2016 году стал лауреатом Высшей российской национальной театральной премии «Золотая Маска» за роль Неизвестного в спектакле «Маскарад. Воспоминания будущего» по драме Михаила Лермонтова «Маскарад» и спектаклю Всеволода Мейерхольда 1917 года. 

12 декабря 2016 года стал лауреатом Российской Национальной театральной премии «Золотая Маска-2017» в номинации «За выдающийся вклад в развитие театрального искусства». 

В 2017 году награждён Международной премией имени Андрея Толубеева.

В 2019 году стал лауреатом Премии Правительства Санкт-Петербурга в номинации «За выдающийся вклад в развитие петербургской культуры».

За вклад в развитие культурных связей между Республикой Крым и г. Санкт-Петербургом, высокое профессиональное мастерство и в связи с 85-летием со дня рождения в 2019 году Николаю Мартону присвоено почетное звание «Заслуженный артист Республики Крым».

В 2020 году за большой вклад в развитие отечественной культуры и искусства, многолетнюю плодотворную деятельность награждён Орденом Александра Невского (Указ Президента Российской Федерации В. В. Путина №575 от 21 сентября 2020 года).

В 2022 году награждён Почётным знаком «Шереметевский орден».

В мае 2022 года на символической Аллее Звёзд на Пионерской площади, перед Театром юных зрителей им. А. А. Брянцева, заложена именная звезда Николая Мартона.