После окончания Женского медицинского института она занималась травматологией и рентгенологией. Видимо, и ей передалась нобелевская фамильная тяга к усовершенствованиям. Она сама сконструировала деревянные подставки для кроватей с блоками. Метод постоянного вытяжения при переломах конечностей носит ее имя.
Во годы Первой мировой войны на Нюстадтской улице (ныне Лесной проспект), 19, в Народном доме Нобеля существовал лазарет на 180 коек для раненых солдат. Там были и операционная, и перевязочная, и стерилизационная. Под началом старшего врача – Марты Нобель, служили три младших врача и 11 сестер милосердия. В этом госпитале Марта активно применяла грязелечение.
Нобель-Олейникова вкладывала в развитие медицины свои средства. На ее деньги были построены и оснащены всем необходимым глазная клиника на 40 мест и факультетская хирургическая клиника на 50 мест, создана лаборатория, приобретены модели для клиники горловых и ушных болезней, учреждены стипендии для малообеспеченных слушательниц.
На здании бывшей факультетской хирургической клиники Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова (бывшего Женского медицинского института) установлена доска в память Марты Нобель-Олейниковой.