К переводам Мартынов подходил своеобразно: он одновременно был скрупулезен и не боялся импровизаций. В известном стихотворении «К проблеме перевода», обращаясь к Верлену, Вийону и Рембо, он понимающе восклицал:
В 1954 году в сборнике «Разговор перед съездом» появилась статья Ильи Сельвинского «Наболевший вопрос». Говоря о советских поэтах, Сельвинский упомянул Мартынова: «Вот Леонид Мартынов – человек, постигший тайну скрипичного волшебства. Мы, поэты, очень любим его чудесную „Кружевницу“, его тонкое стихотворение „След“, незаурядные русские пейзажи. После таких стихов чувствуешь себя благороднее, возвышеннее, счастливее. Хочется быть лучше и чище, потому что приобщился к какой-то большой духовной красоте. К сожалению, широкий читатель знает главным образом переводы Мартынова, о собственных же его стихах имеет слабое представление…» Статья эта послужила первым толчком к возвращению поэта из забвения. «Мартынов, – вспоминал Илья Эренбург, – разговаривал мало и в жизни бывал незрячим, скажу даже – косноязычным. Однажды я его познакомил с Пабло Нерудой. Мартынова чилийский поэт изумил, как явление природы, а ливни, засуха, таяние снегов, ветер всегда его изумляли. Он написал стихи о Неруде и показал его таким, каким он изображался в газетных статьях – богатырем, мифическим Баяном. А Неруда понял Мартынова: „Настоящий поэт – перед его глазами второй мир – искусства“. Мартынова после 1946 года не печатали. Он продолжал писать стихи, вынимая из карманов смятые листочки, читал мне, и каждый раз я дивился его поэтической силе: метеорология становилась эпопеей. А он рассеянно пил чай и отвечал невпопад на вопросы. То были годы расцвета его творчества. В 1955 году Мартынову исполнилось пятьдесят лет. Молодые поэты добились устройства его вечера в Доме литераторов и читали его стихи. Из старых писателей был, кажется, только я. Потом выступали представители литературных кружков московских заводов, железнодорожники. Все они говорили, что переписанные стихи Мартынова помогли им понять современную поэзию. Судьба поэта изменилась…»
В 1955 году вышел сборник Мартынова – «Стихи». Эта небольшая книжка мгновенно стала популярной. О полузабытом поэте заговорили, в одно мгновение он стал знаменитостью.
В 1966 году книга стихов Мартынова «Первородство» была удостоена Государственной премии РСФСР, в 1974 году книга стихов «Гиперболы» – Государственной премии СССР.