Född på skånska landsbygden, gick i flickläroverk i Lund, studerade i Frankrike och arbetade sedan på Svenska Dagbladet i Stockholm. Efter andra världskriget blev hon korrespondent i Rom och flyttade först 1980 tillbaka till barndomshemmet, gården Sofiedal, där hon bodde tillsammans med sin syster, konstnären Dagny Larsson.
Hon debuterade 1944 med diktsamlingen I denna cirkel där hon skildrar det nazistiska våldet och novellsamlingen I drömmen var det så, 1946, beskriver hur kvinnor tuktas i nära relationer. I Fjärrkontakter (L), 1980, behandlar hon våldet i den italienska vardagen. Martha Larsson introducerade dessutom italienska diktare i Sverige genom krönikor i Svenska Dagbladet.