Исследователям известно большое количество гравюр и литографий с изображением Собора Киево-Печерских чудотворцев. Несколько гравюр этого извода упоминает Дмитрий Александрович Ровинский (две из них конца XVII и первой половины XVIII вв., в том числе лист почаевского мастера второй половины XVIII в. Иосифа Гочемского, гравюру 1771/1774 г. работы Якова Кончаковского и её копию 1821 г. работы Герасима Проценко). Например, на киевской гравюре Василия Белецкого (1751 г.; 1756 г. – Российская государственная библиотека) Мартирий изображён держащим в правой руке кадило и с поднятой в жесте возглашения левой рукой, орарь перекинут через правое плечо; в отличие от преподобного Ахилы он представлен с непокрытой головой, вьющиеся седые волосы лежат по плечам. При соблюдении в целом схемы композиции на эстампах XIX в. исследователи встречают изменения, например, на раскрашенном офорте первой четверти XIX в. (Российская государственная библиотека) Мартирий обращён к центру, а преподобный Ахила – вовне, оба в монашеском облачении, из традиционных одежд Мартирия сохранена лишь камилавка на голове, так же, но оглавно, на раскрашенной гравюре первой трети XIX в. (Литературный музей); на тонолитографии 1893 г. (Литературный музей) и на хромолитографии 1894 г. (Литературный музей, Российская государственная библиотека) мастерской Киево-Печерской лавры оба диакона показаны в развороте к центру, Мартирий представлен с непокрытой головой в стихаре с крестообразно повязанным орарем. В ряде случаев, особенно когда привычный порядок расположения святых нарушен, указание на характер служения Мартирия отсутствует – как и другие преподобные, он изображён в монашеской мантии с клобуком на голове (например, на хромолитографии 1903 г. московской мастерской Ивана Дмитриевича Сытина, церкви великомученицы Варвары в Казани). На иконах «Собор Киево-Печерских святых» сохраняются общие принципы этой композиции, принятые на эстампах. Наиболее ранней и соответствующей традиционной схеме с размещением Мартирия (голова не покрыта) в центре пятерицы святых, обращённым от центра, исследователи называют икону второй половины XVIII в. из Киево-Печерской лавры (Национальный Киево-Печерский историко-культурный заповедник).