Martin Zehetgruber absolvierte sein Bühnenbild-Studium an der Universität für Musik und darstellende Kunst Graz. 1989 gründete er gemeinsam mit Martin Kušej die Produktionsgemeinschaft "MY FRIEND MARTIN". Es folgten Arbeiten an Häusern wie dem Staatstheater Stuttgart, Thalia Theater Hamburg, Deutsches Schauspielhaus Hamburg, Volksbühne Berlin, Kammerspiele München, Residenztheater München und dem Burgtheater in Wien.

Im Bereich der Oper arbeitet er an internationalen Häusern wie der Opera Bastille Paris, Liceu in Barcelona, Opera La Monnaie in Brüssel, De Nationale Opera Amsterdam, Opernhaus Zürich, Staatsoper München, Staatsoper Berlin, Salzburger Festspiele und dem Madrider Opernhaus Teatro Real unter anderen mit Dirigenten wie Daniel Barenboim, Nikolaus Harnoncourt, Mariss Jansons und Kent Nagano.

Zu den wichtigsten Arbeitspartnern unter den Regisseuren zählten und zählen Hans Kresnik, Stephan Kimmig, Jossi Wieler, Guy Joosten, Andrea Breth und Barbara Frey, sowie Martin Kusej – mit dem ihn seit Beginn eine enge Zusammenarbeit verbindet. Im Jahr 2001 erhielt Martin Zehetgruber die Berufung zum Professor des Fachbereichs Bühnenbild an der Staatlichen Akademie der Bildenden Künste Stuttgart und entwarf für die 2008 in Ludwigsburg neu gegründete Akademie für Darstellende Kunst Baden-Württemberg den Theaterturm.

Zu seinen Werken zählen Lady Macbeth von Myensk (Schostakowitsch, Teatro Real), La Traviata (Verdi, La Monnaie), Salome (Strauss, La Monnaie), La Forza del Destino (Verdi, Bayerische Staatsoper Mûnchen), Don Giovanni (Mozart, Salzburger Festspiele), Macbeth (Verdi, Nationale Opera & Ballet Amsterdam), Herzog Blaubarts Burg (Bartók), Manon Lescaut (Puccini, Nationale Opera & Ballet Amsterdam), Rusalka (Dvorak, Bayerische Staatsoper Mûnchen), Médée (Cherubini, Staatsoper Unter den Linden Berlin) und Cavalleria Rusticana (Mascagni, Stuttgart).