Kūrybą ėmė skelbti nuo 1955 m. 1962 m. išėjo pirmasis eilėraščių rinkinys „Balandžio sniegas“. Svarbiausias poezijos motyvas – senosios, archajiškosios, kaimo pasaulėjautos susidūrimas su moderniu pasauliu ir žlugimas. Ši tema labai ryški bene žymiausiame M. Martinaičio kūrinyje „Kukučio baladės“.
Išleido dešimt poezijos rinkinių, keletą eseistikos knygų, pjesių lėlių teatrui. M. Martinaičio kūryba išversta į daugiau nei keturiolika kalbų. Parašė scenarijų Lietuvos kino studijos muzikiniam filmui „Vakar ir visados“ (1984 m., rež. Gytis Lukšas).
Papirusai iš mirusiųjų kapų: atgimimo ir vilties knyga, 1988–1991: publicistika. – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 1992. – 195 p.
Atmintys: lyrika (dail. Romualdas Orantas). – 2-asis leidimas. – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 1995. – 127 p.: iliustr. – ISBN 9986-413-45-1
Atrakinta: eilėraščiai. – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 1996. – 110 p.: iliustr. – ISBN 9986-413-87-7
Sugrįžimas: eilėraščių rinktinė. – Vilnius: Tyto alba, 1998. – 554 p.: portr. – ISBN 9986-16-088-X
Laiškai Sabos karalienei: esė romanas. – Vilnius: Tyto alba, 2002. – 333 p. – ISBN 9986-16-263-7
Tolstantis: eilėraščiai. – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 2002. – 63 p. – ISBN 9986-39-220-9
Pareisiu su paukščiais: rinktinė aukštesniųjų klasių moksleiviams (sud. Marius Mikalajūnas). – Vilnius, Tyto alba, 2002. – 153 p. – ISBN 9986-16-261-0
Lietuviškos utopijos: dialogai, pokalbiai, straipsniai, interviu, 1991–2003. – Vilnius: Tyto alba, 2003. – 210 p. – ISBN 9986-16-328-5
K. B. įtariamas: eilėraščiai (fotogr. Ričardas Šileika). – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 2004. – 107 p.: iliustr. – ISBN 9986-39-359-0
Tylintys tekstai: užrašai iš raudonojo sąsiuvinio, 1971–2001. – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 2006. – 287 p. – ISBN 9986-39-427-9
Marcelijus Martinaitis: eilėraščiai. – Kaunas: Naujasis lankas: Kauno meno kūrėjų asociacija, 2009. – 63 p. – ISBN 978-9955-03-580-0
Mes gyvenome: biografiniai užrašai. – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 2009. – 222 p. – ISBN 978-9986-39-621-5
Drakonas ir upė: eilėraščių ciklas vaikams; Seno smuikininko dainelės: eilėraščiai vaikams ir jų tėveliams (dail. Marius Jonutis). – Vilnius: Dominicus Lituanus, 2010. – 39, 53 p.: iliustr. – ISBN 978-9955-811-22-0
Marcelijaus margučiai: Velykos su Marcelijumi Martinaičiu: fotoalbumas su tekstais (fotogr. Ričardas Šileika, Vytautas Balčytis). – Vilnius: Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 2012. – 88 p.: iliustr. – ISBN 978-9986-39-707-6
Kukučio baladės: baladžių poema (iliustr. Algimantas Švėgžda). – 3-asis leidimas. – Vilnius: Vaga, 2012. – 155 p.: iliustr. – ISBN 978-5-415-02264-9
Sugrįžęs iš gyvenimo: literatūriniai laiškai, pokalbiai / Viktorija Daujotytė, Marcelijus Martinaitis. – Vilnius: Alma littera, 2013. – 413 p. – ISBN 978-609-01-0867-3
Marcelijus Martinaitis: Vakar ir visados/ Poezijos rinktinė. Serija „Lietuvių literatūros lobynas XX a.“. Sudarytoja Deimantė Kažukauskaitė-Kukulienė. Vilnius: LRS leidykla, 2017. – 512 p. – ISBN 978-9986-39-953-7
Prilenktas prie savo gyvenimo / Marcelijus Martinaitis; kalbino ir kalbėjosi Viktorija Daujotytė. – Vilnius: Vyturys, 1998. – 222 p.: iliustr. – ISBN 5-7900-0804-6
Archajika ir modernybė: Marcelijus Martinaitis laikų sąvartose: straipsnių rinkinys skiriamas M. Martinaičio 70-mečiui / Saulė Matulevičienė, Audinga Peluritytė-Tikuišienė. – Vilnius: Vilniaus universiteto leidykla, 2008. – 163 p. – ISBN 978-9955-33-382-1
Boružė, ropojanti plentu: prigimtinės kultūros kasinėjimai Marcelijaus Martinaičio kūryboje / Viktorija Daujotytė. – Vilnius : Lietuvos rašytojų sąjungos leidykla, 2013.
Marcelijus: atsiminimai apie Marcelijų Martinaitį / sudarytojai Giedrius Genys ir Fausta Radzevičiūtė. – Vilnius : Lietuvių literatūros ir tautosakos institutas, 2016.
Šio puslapio (jo dalies) turinys turėtų būti kritiškai peržiūrėtas ir pakoreguotas! Jei galite, sutvarkykite (rekomenduotina prieš tai peržiūrėti puslapio aptarimus, jo kūrimo istoriją bei tarpinius keitimus).
