Escolhe a pintura como forma expressiva e, no fim da década de 1930, começa a fazer gravuras em linóleo e madeira. Sua obra apresenta grande preocupação social. Dedica-se, entre outras, a temáticas ligadas ao cotidiano das classes mais pobres e à vida do trabalhador. Pinta paisagens do centro e arredores de São Paulo e é visto pela crítica como repórter da vida paulistana. Apresenta diversos perfis da cidade, em cenas imaginárias recriadas em seu ateliê. Registra as modificações da metrópole, em crescimento veloz durante as décadas de 1930 e 1940, com o surgimento de arranha-céus, como em Praça da Sé, ca.1940. O artista, por vezes, mescla imagens da cidade atual com outras, de uma São Paulo antiga e pacata vivenciada em sua infância. Em telas e gravuras, representa o homem anônimo, cuja figura é muito reduzida em relação aos prédios.

Durante os anos da Segunda Guerra Mundial, realiza obras que enfocam cidades bombardeadas. Da guerra decorrem ainda outros temas, como o torpedeamento de navios, representados na litografia Náufragos (1942). Nessas obras são observadas incidências surreais e, principalmente, o diálogo com o expressionismo e com a obra de Lasar Segall (1891 - 1957).

Nos anos 1960, começa a trabalhar com gravura em metal. Manoel Martins, entre os integrantes do Grupo Santa Helena, é o mais voltado à atividade gráfica. Paralelamente ao ofício de pintor, realiza a ilustração de livros, como O Cortiço, de Aluísio de Azevedo (1857 - 1913), e Bahia de Todos os Santos, de Jorge Amado (1912 - 2001), e revistas. O crítico Mário Schenberg destaca que, em sua trajetória, o artista foi capaz de manter a pureza de visão primitivista, da qual resulta o grande encanto de suas paisagens.