C’est à Rimouski, sa ville natale, que Martin Dion vit ses premières expériences théâtrales. À l’adolescence, spectateur assidu et admirateur de la compagnie Les Gens d’en Bas, il fait partie de cette troupe de 1978 à 1985, tout en suivant les cours du Conservatoire d’art dramatique de Québec. Jusqu’en 1992, il joue dans une quinzaine de productions puis quitte la vieille capitale pour s’installer à Montréal. Depuis, on l’a vu entre autres dans Les Mots de et avec Jean-Pierre Ronfard au NTE (1998), et dans Appelle-moi d’Élisabeth Bourget au Théâtre d’Aujourd’hui (1995). Il fréquente également régulièrement la production télévisuelle.