En el convento, Martín ejerció como barbero, ropero, sangrador y sacamuelas. Su celda quedaba en el claustro de la enfermería. Todo el aprendizaje como herbolario en la botica y como barbero hicieron de Martín un curador de enfermos, sobre todo de los más pobres y necesitados, a quienes no dudaba en regalar la ropa de los enfermos. Su fama se hizo muy notoria y acudía gente muy necesitada. Su labor era amplia, hasta imponía las manos con destreza. En Martín confluyeron las tradiciones medicinales española, andina y africana; solía sembrar en un huerto una variedad de plantas que luego combinaba en remedios para los pobres y enfermos. Debió de empezar su labor como enfermero entre 1604 y 1610.

De todas la virtudes que poseía Martín de Porres sobresalía la humildad, siempre puso a los demás por delante de sus propias necesidades. En una ocasión el convento tuvo serios apuros económicos y el Prior se vio en la necesidad de vender algunos objetos, ante esto, Martín de Porres se ofreció a ser vendido como esclavo para remediar la crisis, el Prior conmovido, rechazó su ayuda.

Aunque él trataba de ocultarse, su fama de santo crecía día por día, no había familia en Lima que no hubiese recibido ayuda de Martín de Porres de alguna forma y el don de la sabiduría era en él tan grande, que las más altas personalidades de Lima recurrían a su consejo. También, muchos enfermos lo primero que pedían cuando se sentían graves era: "Que venga el santo hermano Martín". Y él nunca negaba un favor a quien podía hacerlo.

En la vida de fray Martín hubo tres amores: Cristo crucificado, Nuestra Señora del Rosario y santo Domingo. En su corazón ardieron tres pasiones: la caridad, particularmente con los pobres y enfermos .