Martin Gottfried Heinrich, geboren am 31. Januar 1905 in Dresden, schloss 1922 eine Lehre als Maschinenschlosser und technischer Zeichner ab, arbeitete zunächst als Dreher und Fräser, wurde wegen Beteiligung an einem Streik entlassen und widmete sich dann der Schauspielerei, ab 1924 am Sächsischen Staatstheater Dresden, nannte sich seitdem Hellberg.

In den frühen 1930er Jahren beteiligte sich Hellberg in Agitprop-Gruppen und Arbeitertheater, nach Hitlers Machtantritt wurde er 1933 wegen Mitgliedschaft in der KPD von seiner Stelle am Staatstheater gekündigt, arbeitete dann als Regisseur und Schauspieler an verschiedenen deutschen Bühnen. 1935 trat er als Nebendarsteller in Victor Jansens Liebeskomödie "Die blonde Carmen" auf, 1943 erhielt er Berufsverbot.

Nach Kriegsende arbeitete Hellberg als Theaterregisseur in Freiburg im Breisgau, München und Berlin, wurde 1948/49 Direktor der Deutschen Schauspielschule München und des Dramatischen Theaters München, 1949 Oberspielleiter, ab 1952 Generalintendant des Staatstheaters Dresden, 1962/63 Generalintendant des Mecklenburgischen Staatstheaters Schwerin.

1951 begann Hellberg als Filmregisseur für die DEFA zu arbeiten. In dem antiwestlichen Propagandafilm "Das verurteilte Dorf" kämpfen die Bewohner eines bayrischen Dorfs erfolgreich gegen die Errichtung eines amerikanischen Militärflughafens. In "Geheimakten Solvay" (1953) entlarven aufrechte Arbeiter den skrupellosen, aus dem Westen kommenden Manager eines Chemiekonzerns. Der Liebesfilm "Das kleine und das große Glück" (1953) wurde wegen seiner kitschigen Darstellung des Alltags in der DDR so stark verrissen, dass Hellberg angeblich sogar mit Suizidgedanken spielte. Es folgten jedoch die Komödie "Der Ochse von Kulm" (1955), in der ein bayrischer Bauer mit amerikanischen Besatzern aneinandergerät, das Historiendrama "Thomas Müntzer" (1956) und u.a. die Bühnen-Adaptionen "Der Richter von Zalamea" (1956), "Emilia Galotti" (1958),  "Kabale und Liebe" (1959), "Minna von Barnhelm oder Das Soldatenglück" (1962) und "Viel Lärm um nichts" (1964).

Danach trat Hellberg nur noch gelegentlich als Darsteller in Kino- und Fernsehproduktionen auf, u.a. als alter Goethe in Egon Günthers "Lotte in Weimar" (1975), als beherzter Pfarrer während der Nazi-Zeit in der TV-Serie "Märkische Chronik" (1982) und als Max Reinhardt in István Szabós "Mephisto" (1981). Ab 1964 lebte Hellberg in Weimar. Seine Lebenserinnerungen erschienen in drei Bänden mit den Titeln "Die bunte Lüge – Erinnerungen eines Schauspielers 1905–1933" (1974), "Im Wirbel der Wahrheit – Erinnerungen eines Theatermannes 1933–1951" (1976) und "Mit scharfer Optik – Erinnerungen eines Filmmenschen 1951–1981" (1982).

Martin Hellberg starb am 31. Oktober 1999 in Bad Berka.