Марта була частиною збірної Бразилії на чемпіонаті світу 2011 року, де Бразилія у чвертьфіналі поступилася США. Вона відзначилася чотирьма голами та двома передачами на турнірі, щоб разом з Біргіт Прінц посіла 14-те місце у загальному списку бомбардирів жіночого чемпіонату світу. Також отримала срібну бутсу як другий найкращий бомбардир турніру. З першого дотику на турнірі проти Австралії Марта викликала серйозні глузування з боку уболівальників місцевої команди та команд-суперниць.