1886 konnte er seine erste Ausstellung im Pariser Salon realisieren und erhielt dort 1889 für ein pointillistisches Gemälde die Goldmedaille. Im selben Jahr wurde er Mitglied der Ehrenlegion. Als Neo-Impressionist malte er ungewöhnlich große Bilder und erntete damit 1896 bei einer Einzelausstellung in der Pariser Galerie Mancini großen Beifall. Er erhielt Aufträge für Wandbilder für das Pariser Rathaus (1895) bzw. das Capitol in Toulouse (1903/1906) und gewann bei der Weltausstellung von 1900 für sein Werk den großen Preis. Zu jener Zeit schloss er auch Freundschaft mit Auguste Rodin. Henri Martin gab auch Unterricht an der Académie Vitti. 1917 wurde er als Nachfolger von Gabriel Ferrier in die Académie des Beaux-Arts gewählt.