La caridad de San Martín de Porres fue extraordinaria y se extendió a todos los que encontró, sin distinción de raza o condición social,. Se dedicó con abnegación a los pobres y a los enfermos, brindándoles cuidados sanitarios gracias a sus conocimientos previos como barbero-cirujano,. Extendió su cuidado a los enfermos de la ciudad y fue fundamental en la creación de un orfanato y un hospital para niños expósitos, junto con otras instituciones caritativas.
Se le confió la tarea de distribuir las limosnas diarias de comida del convento a los pobres, las cuales, según se dice, a veces aumentaba milagrosamente. También se hizo cargo de los esclavos que eran traídos a Perú desde África, quienes sufrían en condiciones miserables. Su caridad abarcaba incluso a los animales, a quienes cuidaba y alimentaba, excusando las depredaciones de ratas y ratones con el argumento de que «las pobres cositas estaban insuficientemente alimentadas». Mantenía un «hogar para gatos y perros» en la casa de su hermana.
Martín fue eminentemente práctico en sus obras de caridad, utilizando el dinero y los bienes que recolectaba de manera cuidadosa y metódica. Por ejemplo, en tres días consiguió la dote para su sobrina, al mismo tiempo que obtenía mucho más para los pobres. También compró un sirviente negro para trabajar en la lavandería y se ocupó de quienes necesitaban mantas, camisas, velas, dulces, milagros o oraciones. Era considerado el procurador tanto del priorato como del público.
El Papa Francisco, en un discurso de 2019, destacó que Martín de Porres aceptó su condición de mestizo y hermano cooperador viviendo una existencia de máxima humildad, irradiada por el amor, y dedicándose con abnegación a los pobres y enfermos.