Сотворив молитву перед бывшими с ним иконами Живоначальной Троицы и Пресвятой Богородицы, преподобный начал молебное пение с освящением воды, положив иконы на перси отрока, и тот, будто пробуждаясь от сна, встал с одра здоровый. С этой минуты Зеленецкая обитель обрела в царе Симеоне самого ревностного и щедрого почитателя. Не мог преподобный отречься от дара благотворительности и принял некоторую часть из тех значительных сумм, какие царь Симеон понуждал его принять на полное обустройство монастыря. Преподобный представлял при этом преклонность своих лет и невозможность ему начинать обширные сооружения; тем не менее пожертвования царя были приняты и вскоре построены и украшены церковь Богородицы честной иконы Тихвинской и церковь святителя Иоанна Златоуста, во имя Ангела царевича Иоанна. Вместе с тем же казной Симеона устраивались и улучшались и другие части обители.
Из Твери преподобный Мартирий продолжал свой путь в Москву, чтобы испросить царское утверждение основанному им монастырю. Благочестивый царь Феодор Иоаннович, сын Иоанна Грозного, вступивший на русский царский престол в 1584 году, сочувственно отнесся к просьбе преподобного Мартирия. В 7103 (1595) году последовала жалованная грамота, из которой видно, что братии Зеленецкого монастыря «повелено дати, по государевой грамоте, к монастырю три выти земли, и им дано две выти, а за третью выть дано им для их бедности и для монастырского строенья, на ладан и на вино церковное, на службы, на Ладожском озере ко Птинову носу Дубенский проход и Рябковский станок весь с пожнями и с рыбными ловлями и со всеми угодии». Такое царское пожалование, по которому монастырь получил в двух вытях 28 четей земли и богатые рыбные ловли, было весьма значительным приобретением для монастыря.
Преподобный Мартирий достиг между тем глубокой старости и, приготовляясь к смерти, ископал себе глубокий ров, поставил там своими руками устроенный гроб и проводил возле того гроба много часов в молитвах, слезах и размышлениях. Это делал он и для себя, и было тут назидание спасающимся. Наконец, уразумев час радостного отшествия своего от временной жизни в вечную, созвал он братию на последнее прощание и умолял возлюбленных о Господе чад своих иметь непоколебимую надежду на Пресвятую Живоначальную Троицу и всецело возложить упование на Матерь Божию, как и он, недостойный, верно уповал на Нее; завещал им пребывать неотступно в обители, быть в трудах благодушными и неленостными и в молитвах усердными. Особенно увещевал быть благими, щедрыми, милостивыми, приветливыми ко всем приходящим в обитель, напоминал слова Спасителя: Будите милосерды, якоже и Отец ваш милосерд есть (Лк. 6, 36). Увещевал преподобный братию не оставлять свой монастырь, помня, что можно везде спастись, живя с верой. Не советовал подвижник братии хлопотать об обогащении обители земельными вкладами, разрешая принимать от государя лишь милостыню на поминовение. Итак, поучив их пути спасения, преподобный объявил, что, отходя телом, духом пребудет всегда с ними, просил, чтобы избрали иного из среды себя пастыря, а не наемника, и заверил, что «если милость Господня на нем обрящется, то об отходящих от жизни в обители сей он имеет желанно и любезно молить Владыку, да спасет и успокоит души их; для живущих же все потребное, благое и спасительное в болотной и уединенной обители сей да умножится дивно, как в самой честной и славной».
Велика была печаль стада Христова, глубоки были рыдания сердечные, теплы молитвы и искренни излияния преданности и благодарности доброму пастырю, который обитель свою, возросшую из малой хижины до благоустроенного монастыря с большими и благолепными храмами, оставлял в наследие инокам достаточно уже обеспеченной в ее ежедневных нуждах.
«Благословен Господь Бог Израилев, — произнес Мартирий, — яко посети и сотвори избавление людем Своим».
Потом, приобщившись Животворящих Христовых Таин, в духовном веселии произнес еще несколько слов во спасение, дал братии последнее благословение и изрек: «Мир всем православным» — и почил о Господе светлой кончиной праведника 1603 года, 1 марта. Трудолюбное тело преподобного погребено близ церкви Богоматери, построенной на пожертвование царя Симеона, в могиле, ископанной собственными его руками. В настоящее время мощи преподобного Мартирия покоятся под спудом в подвальном этаже церкви святого Иоанна Богослова.