Sandy Martin a commencé sa carrière d'actrice à l'âge de 15 ans en tournant dans tout le pays avec Martha Raye dans Good-bye Charley. Après plusieurs productions théâtrales en tournée sur la côte Est, elle s'est installée à New York. Martin a travaillé dans de nombreux théâtres prestigieux de New York : le Lincoln Center, La Mama, l'Ensemble Studio Theatre, Playwrights Horizon, The American Place Theatre, jouant dans plus de 70 productions théâtrales.
Après leur immense succès avec la pièce Hothouse de Megan Terry, Sandy a écrit l'adaptation cinématographique qu'elle a montée avec ses bonnes amies Amy Madigan et Ed Harris, avec qui elle avait joué dans la création mondiale primée de Prairie Avenue d'Edward Allen Baker, à la fois à New York et au Callboard Theatre de Los Angeles.
Esparza/Katz Prod. a rapidement acquis les droits de Hothouse, marquant ainsi le début d'une longue collaboration avec Moctesuma Esparza et Robert Katz qui a duré plus de dix ans. Commençant comme directrice du développement, Sandy a gravi les échelons jusqu'à devenir productrice associée de la compagnie, travaillant sur les films de prestige : Milagro et Selena. Elle a également été productrice associée de Gettysburg pour Turner et de Bowl Of Beings mettant en vedette le célèbre collectif comique Culture Clash pour Great Performances sur PBS.
Pendant son passage chez Esparza/Katz Prod., Martin a écrit plusieurs traitements et scénarios : Underdogs, qui a été acheté en option par Avnet/Kerner (Risky Business, Fried Green Tomatoes), Thirteenth Duke, commandé par Marcelo Danon (producteur de La Cage aux Folles original), The James Dean Story (mini-série pour Marvin Worth Prod.). Elle a également coécrit une version musicale de Reefer Madness avec Dan Gerrity, réalisée par le regretté Ron Link. Martin a écrit Ms. Prez, un scénario coécrit avec Patrick O'Neal sur la première femme présidente afro-américaine.
Martin a produit et réalisé deux documentaires : The Great Meddler, sur la fondation de la Société américaine pour la prévention de la cruauté envers les animaux, et The United Farm Workers - A Tribute to Caesar Chavez. Le court-métrage Lovely Rita met en vedette son amie CCH Pounder (The Shield). Martin a également été présidente de la société de production d'Edward James Olmos, Olmos Prod. chez ABC pendant quatre ans au début des années 2000.
Ravie de revenir au jeu d'acteur, Martin a été très heureuse de décrocher un rôle récurrent dans le drame HBO Big Love en incarnant la sinistre Selma Green, ainsi que dans la comédie It's Always Sunny in Philadelphia, dans le rôle de la mère de Mac. Sandy a fait des apparitions invitées dans de nombreuses séries à succès : CSI, Nip Tuck, Shameless, Saving Grace, Weeds, Cold Case, 2 Broke Girls, Parenthood, The Closer, Rizzoli & Isles, et bien d'autres. Elle a hâte de continuer son rôle de Grand-mère dans la version animée de Napoleon Dynamite pour Fox, adaptée du mégasuccès indépendant de 2004.
Elle a joué le rôle principal dans la dernière pièce en un acte de Tennessee Williams, A House Not Meant To Stand, lors de sa création ouest-côtière acclamée par la critique au Fountain Theatre en 2011. Sa performance a été nominée pour un Ovation Award dans la catégorie Meilleure actrice principale en 2011.
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