Vyučil sa za maliara-natierača v Hodoníne (1903 — 1906), v rokoch 1906 — 1909 pôsobil ako maliarsky tovariš vo Viedni, kde začal v roku 1908 navštevovať súkromný ateliér E. Neumanna. V rokoch 1909 — 1913 študoval vďaka spisovateľovi J. Langnerovi na súkromnej maliarskej krajinárskej škole Aloisa Kalvodu v Prahe. V roku 1913 prvýkrát navštívil severné Uhorsko, najmä Oravu (Veličná). V rokoch 1910 — 1914 absolvoval so študentmi Kalvodovej školy niekoľko študijných ciest do okolia Křivoklátu a na Moravské Slovácko. V roku 1914 získal svoj prvý ateliér v Prahe, v rokoch 1915 — 1918 žil a tvoril v Miloňoviciach na Šumave. Prvýkrát samostatne vystavoval v roku 1915 v Rohatci, na Slovensku sa prvýkrát predstavil v roku 1920 v rámci Spolku slovenských umelcov. V roku 1918 sa usadil v Prahe, kde žil do roku 1939. V rokoch 1924 — 1936 absolvoval viaceré študijné cesty (Taliansko, Nemecko, Holandsko, Belgicko, Francúzsko, Maroko, Sovietsky zväz). Viackrát vystavoval na bienále v Benátkach (1926, 1934, 1942, 1954). Zúčastnil sa na Svetovej výstave v Paríži v roku 1937, kde získal striebornú medailu za obraz Krajina z Terchovej. V roku 1939 sa usadil v Martine. V rokoch 1940 — 1941 viedol ako mimoriadny profesor Oddelenie kreslenia a maľovania na Slovenskej vysokej škole technickej v Bratislave. V roku 1958 sa presťahoval do ateliérového domu s obrazárňou v Martine, ktorý vybudoval štát. Ako protihodnotu daroval v roku 1964 štátu 5 000 svojich diel, ktoré sa stali základom fondu Múzea Martina Benku v Martine (súčasť Slovenského národného múzea). V Kostolišti bola sprístupnená maliarova Pamätná izba. Martin Benka bol zakladajúcim členom a predsedom Spolku slovenských umelcov a Umeleckého odboru Matice slovenskej v Martine. Získal početné ocenenia doma i v zahraničí, bol vyznamenaný Radom republiky a ako prvý slovenský výtvarník získal titul národný umelec. Okrem maľby sa venoval grafike, úžitkovej grafike a ilustrácii. V roku 1958 vydal knižne svoju autobiografiu s názvom Za umením.
Benkove prvé maľby boli poznačené Kalvodovým impresionizmom. Počas prvého významného obdobia tvorby v Miloňoviciach na Šumave vznikli secesné krajiny väčších i menších rozmerov. V rokoch 1921 — 1927 objavil využitie slovenskej horskej krajiny a jej obyvateľov nielen ako predmetu alebo témy zobrazenia, ale aj ako komplexného maliarskeho programu: vytvoriť monumentálny obrazový priestor na heroizáciu človeka hôr s národno-buditeľskou ideou. Vo vlniacich sa siluetách hôr, pahorkov a hrebeňov uplatnil svoj vrodený zmysel pre dekorativizmus, čiastočne podporený a vycibrený secesiou, a navrstvenými obrazovými plánmi vybudoval klasickú trojuholníkovú vertikálnu kompozíciu ako pôsobivú scenériu pre účastníkov veľkolepého deja, oslavy života jednoduchého človeka.
Tento tendenčný romantizmus, svojím obsahom prameniaci v ideách 19. storočia, naplno rozvinul vo svojich obrazoch z vrcholného obdobia tvorby. V rokoch 1928 — 1934 pokračoval v monumentalizačnom štýle postromantického symbolizmu s námetmi zo slovenského života a mýtu, čo formuloval takto: „Preto som nášho človeka podával silného a sebavedomého, lebo bol znevažovaný, vysmievaný, poddansky zhrbený, skromný, dobrotivý. Chcel som mu stavať pred oči človeka silného a smelého, aby sa spamätal a vypol prsia k nepoddajnosti“ (Váross, 1952, s. 120). Na jeho vrcholných dielach nájdeme typicky benkovské rozloženie kompozície: na pozadí kriviek údolí a pohorí v pastelových farbách sa vynímajú postavy zdatných mužov a žien s ukážkovým atribútom pracujúcich roľníkov. Typizované figúry v kroji bez náznaku individuálnych čŕt zastupujú celú skupinu obyvateľov hornatých krajov žijúcich v tvrdých podmienkach. V súlade s prapôvodnou ideou o hrdinskosti týchto ľudí bolo pre Benku dôležité zdôrazniť dokonalú harmóniu človeka s okolitou prírodou, preto sú jeho obrazy naplnené nádychom poetického pátosu nezávislého od skutočnosti a plné emócií poskytujúcich zmyslové zážitky. Po druhej svetovej vojne sa jeho tvorba už v zásade nemenila. K žánrovým obrazom pribudli historické a povstalecké témy v monumentálnom poňatí. Ako mimoriadne pracovitý umelec svoju tvorbu rozšíril o voľnú a úžitkovú grafiku, knižnú ilustráciu a monumentálnu tvorbu všetkého druhu. Jeho individuálny štýl a spôsob maľby mali výrazný vplyv na rozvoj slovenského maliarstva a jeho dielo malo vďaka zrozumiteľnej výtvarnej reči a jasnému ideologickému poslaniu široké pôsobenie.