השלים את המשפט הבא: מרטירוסיאן זכה באליפות העולם לצעירים בשחמט בקטגוריה מתחת לגיל 16 בשנת 2016. בשנת 2017 הוא שיחק בקבוצה העולמית שזכתה במשחק המילניאלס בסנט לואיס, ארה"ב, וקיבל 4 נקודות מ-7 משחקים. בשנת 2018 הוא זכה באליפות ארמניה לשחמט ושיחק עבור הקבוצה הארמנית ב
אולימפיאדת השחמט ה-43 בבטומי עם דירוג ביצועים של 2708. מאוחר יותר באותה שנה, הוא גם זכה בטורניר חג המולד הפתוח של ציריך, בהביס את ראסמוס סוואן, סל. בפברואר 2019 חולק מרטירוסיאן את המקום הראשון עם קאידו קולאוטס באירועי האוויר הפתוחים של איירופלוט, והסיים במקום השני בהפרש שוויון. מרטירוסיאן נכנס לגביע העולם לשחמט 2021 בתור הזרע ה-59. הוא ניצח את GM Shakhriyar Mamedyarov בהפרעות העשרות המהירות לסיבוב 3, והתקדם לסיבוב 5 לאחר שהביס את GM Ante Brkić בסיבוב 4. הוא הודח בסיבוב החמישי על ידי GM Amin Tabatabaei.