2009 m. rudenį Martinas vaidino Cleo vaidmenį Švedijos televizijos žiniatinklio seriale „Riverside“. Nuo tada ji vaidino trumpametražiame filme „Išsiskyrimo menas“ ir filme „Sekso studija“, kuris yra vienas iš daugelio filmų apie veikėją Annika Bengtzon, kuriame ji vaizdavo barmenę Patriciją. Martin vaidino filme „Easy Money II: Hard to Kill“ (2012 m.), kuriame ji įkūnijo veikėją Nadją. Ji pakartojo vaidmenį tęsinyje „Easy Money III: Life Deluxe“ (2013). 2014 m. ji pavaizdavo personažą Fatimą Švedijos televizijos Kalėdų kalendoriuje „Piratskattens hemlighet“. Madeleine Martin yra aktoriaus ir režisieriaus Philip Martin sesuo.