В 16 лет поступил в Ростовский театральный институт (мастерская Г. Гуровского), который окончил в 1968 году. Затем был призван в армию (служил в ансамбле песни и пляски Северокавказского округа - вёл конферанс). После армии был принят в труппу Ростовского академического театра драмы им. Горького. Затем перешел в Ростовский ТЮЗ. В 1973 году переехал в Москву. Едва появившись на киностудии Горького, сразу привлек внимание своей фактурной внешностью. Тут же последовало предложение сняться в музыкальной комедии Владимира Гориккера «Звезда экрана». Когда же съемки закончились, новых предложений, к сожалению, не последовало, и Георгию пришлось временно вернуться в Ростов. Возвращаться в театр он не захотел и поэтому устроился диктором на телевидении. В 1975 году актёра пригласили на роль Тихона в приключенческую картину «Золотая речка». На съемках он познакомился с молодым Александром Абдуловым, который и порекомендовал Мартиросяна в столичный театр «Ленком». В «Ленкоме» проработал несколько лет - с 1975 по 1979 гг. В этот период начал регулярно сниматься в кино. В ранних ролях режиссеры зачастую использовали внешние данные актёра - большой рост, внушительные бицепсы, бесстрастное лицо, мелкие кудри на огромной голове, потому и роли ему предлагались однотипные. Но снимался много и регулярно. Параллельно с кинокарьерой продолжалась работа в театре. В 1980 году пришел в Театр Сатиры. За три года на его сцене сыграл несколько ролей, среди которых: Егор («Гнездо глухаря» В. Розова), Васильков («Бешеные деньги» А. Островского), Метью-Монета («Трехгрошовая опера» Б. Брехта). В 1983-1993 гг. работал в театре им. Вл. Маяковского. С 1998 года играет в театре «Школа современной пьесы». Среди лучших ролей: Шамраев в чеховской «Чайке», и Граф Альбафьорита в «Трактирщице». Участвовал и в антрепризных спектаклях. Так, в Антрепризе Александра Абдулова играл Сергея в спектакле «Все проходит», а в антрепризе Московской Гильдии актеров театра и кино - Ральфа в «Контракте на убийство» и Альфредо в «Призраках». Заслуженный артист России (2004).