Entre 1857 a 1859 se encuentra en Caracas, dirigiendo la cátedra de dibujo natural y topográfico en el Colegio de Roscio. En 1862 el gobierno venezolano incluye dos obras de Tovar y Tovar en la muestra que participa en la Exposición Universal de Londres: "Llaneros de Venezuela" y "Estudio de un mulato ebrio". Nuevamente en Caracas, en 1865, funda la "Fotografía Artística" "de Martín Tovar y Tovar", a la cual se asociará poco después José Antonio Salas. De esta forma, Tovar y Tovar se convierte en uno de los pioneros de la fotografía en Venezuela. En 1867 participa en la Exposición Universal Internacional de París, en la cual obtiene una medalla de oro. En 1869 se convierte en el director de la Academia de Bellas Artes de Caracas. En 1872 participa en dos importantes exposiciones: en la "Primera exposición anual de bellas artes venezolanas" organizada por James Mudie Spence y Anton Goering en el Café del Ávila (Caracas) y en la "Exposición internacional anual de obras selectas de bellas artes y arte industrial e inventos científicos" en Londres.