Martta Wendelin sai taidemaalarin koulutuksen Eero Järnefeltin oppilaana Helsingin yliopiston piirustussalilla vuosina 1910–16. Maalaustaiteessa Wendelin seurasi opiskeluvuosien jälkeen oman ajan virtauksia ja osallistui taidenäyttelyihin ahkerasti 1920–30-luvuilla. Taidemaalarin työ oli Wendelinin alkuperäinen kutsumus, mutta kuvittajan työ oli taloudellisesti kannattavampaa.

Wendelinin esimiehenä WSOY:llä 1921–23 työskennellyt Akseli Gallen-Kallela vaikutti hänen uraansa paitsi kuvitustyön ohjauksessa myös maalaustaiteen saralla kannustaen nuorta taiteilijatarta maalaamaan öljyväreillä vapaa-aikanaan. Modernismi ja marraskuulaisuus vaikuttivat Wendelinin taiteeseen, vaikkakin kuvittajan työn kautta vahva piirustuksellisuus ja akvarellivärien suosiminen korostui. Wendelinin maalasi muotokuvia, asetelmia ja maisemia.

Porvoon aikana 1919-25 Martta Wendelin maalasi öljyväreillä asetelma-aiheita Gallen-Kallelan ateljeessa sekä akvarellilla maisema-aiheita ja kaupunkinäkymiä Porvoosta. Helsingissä 1925 alkaen Wendelin maalasi akvarellilla ja öljyllä edelleen kaupunkinäkymiä, etenkin marraskuulaisuuden henkeen näkymiä Töölön vanhasta sokeritehtaasta. Yhdessä taiteilijatoverien kanssa vuokrattiin malleja työvoimatoimiston jonosta ja näin syntyi muun muassa maalaus Lukeva nainen (1920-luku).

Kuvitustyön vähentyessä 1950-luvulla aikaa oli enemmän maalaamiselle ja vanheneva taiteilija palasi taidemaalarin ammattiin. Tuusulassa 1950-70-luvuilla hän oli suosittu muotokuvamaalari ja maalasi paljon lapsimuotokuvia sekä kukka-aiheisia teoksia.