Jest absolwentką Międzynarodowego Instytutu Sztuki w Monterey w zakresie języka rosyjskiego i literatury. Pracę zawodową rozpoczęła jako tłumacz w Waszyngtonie. Zmieniła jednak kierunek swej zawodowej kariery wybierając fotografię, której była wierna od dzieciństwa. Przez dziesięć lat (1984 - 1995) łączyła swoje dwie pasje: język rosyjski i fotografię organizując wycieczki amerykańskich fotografów do Rosji, aby spotkali się tam ze swoimi rosyjskimi kolegami po fachu. Otrzymała stypendium Polaroid Corporation na zrealizowanie serii fotografii otworkowych Leningradu zimą i wzięcie udziału w wielu sympozjach fotograficznych w Rosji.
Martha fotografuje i wystawia od ponad trzydziestu lat. Poprowadziła wiele warsztatów fotograficznych i wykładów w USA, a także za granicą. Od 1992 regularnie zajmuje się fotografią otworkową i wykłada w dwóch szkołach Monterey Peninsula College.
W 1979 roku otrzymała nagrodę Imogen Cunningham Photography Award, a w roku 1989 została uhonorowana nagrodą Koret Israel Prize. Jej książka "Past Lives - Photographs by Martha Casanave" ("Życie przeszłe - Fotografie Marthy Casanave) została wydana w 1991 r. przez wydawnictwo Godine. Jej druga pozycja "Beware of Dog" ("Uważaj na psa") została wydana przez Center for Photographic Art w 2002 r. Jej najnowsza książka, w całości poświęcona fotografii otworkowej, pt. "Explorations Along an Imaginary Coastline" została wydana przez Hudson Hills Press w 2006 roku. Fotografie Casanave włączone zostały do wielu ważnych kolekcji m.in. Muzeum Sztuki Nowoczesnej w Bostonie, Instytutu Sztuki Nowoczesnej w Chicago, Muzeum Stanforda, Biblioteki Narodowej Francji, J. Paul Getty Museum i prywatnej kolekcji Grahama Nasha.
Jej ostatnia indywidualna wystawa fotografii otworkowej miała miejsce w Verve Gallery w Santa Fe w Nowym Meksyku w styczniu 2009 roku.