Мартин Пецольд родился в Лейпциге,
где получил первоначальное музыкальное образование в Хоре мальчиков Святого
Фомы. Продолжил обучение в лейпцигской Высшей школе музыки и театра имени Ф.
Мендельсона.
С 1986 года является солистом Лейпцигского оперного театра, где исполняет партии: Давида («Нюрнбергские мейстерзингеры» Р. Вагнера), Педрильо («Похищение из сераля» В. А. Моцарта), Маркиза де Шатенефа («Царь и плотник» А. Лорцинга), Тони («Элегия для юных любовников» Х. В. Хенце), Дудки («Сон в летнюю ночь» Б. Бриттена), Ивана («Нос» Д. Шостаковича), а также Яника в вокальном цикле Л. Яначека «Дневник исчезнувшего». В дополнение к работе в театре, Мартин Пецольд тесно сотрудничает с Хором мальчиков Святого Фомы и оркестром лейпцигского Гевандхауса.
Мартина Пецольда часто приглашают выступать во многих театрах Европы, в том числе в Оперном театре Базеля (где он неоднократно работал с известным оперным режиссером Хербертом Вернике), Земпер-опере в Дрездене, Государственной опере Гамбурга, Государственной опере Штутгарта, Оперном театре Мессины (Италия), Королевской опере Мадрида и Королевской опере Лиссабона.
Широкий концертный репертуар певца охватывает музыку разных эпох и стилей. Его выступления проходили по всей Европе, в США, Израиле, Японии, Корее, Китае, Центральной и Южной Америке, в том числе в таких крупных музыкальных центрах, как лейпцигский Гевандхаус, Берлинская филармония, Филармония Кёльна, Liederhalle в Штутгарте, Gasteig в Мюнхене, Laeiszhalle в Гамбурге, Тонхалле в Цюрихе, венский Музикферайн, Театро Комунале в Болонье, Фестивальный театр Эдинбурга, Дворец каталонской музыки в Барселоне, Сантори-холл в Токио. Особое признание заслужили его интерпретации сочинений И. С. Баха, творчество которого находится в центре исполнительской карьеры певца.
Мартин Пецольд выступал под управлением таких дирижеров, как Иегуди Менухин, Курт Мазур, Кент Нагано, Хельмут Риллинг, Тон Коопман, Ханс-Йорг Альбрехт, Георг Кристоф Биллер, Риккардо Шайи, Мартин Хазельбек, Петер Шрайер, Давид Тимм, Арнольд Эстман.
Певец участвовал в большом количестве записей на радио, телевидении, CD и DVD (PhilipsClassics, DECCA, RamRecords, ApollonClassics, Rondeau, Querstand, BavariaSonor и японские лейблы). Среди них: «Страсти по Матфею» И. С. Баха (партия Евангелиста, с Хором мальчиков Святого Фомы, запись выполнена в церкви Святого Фомы в Лейпциге), «Волшебная флейта» В. А. Моцарта (Моностатос), «Чудо Элианы» Э. В. Корнгольда (Незнакомец). Также Мартин Пецольд участвовал в записи дисков серии DECCA “EntarteteMusik” («Дегенеративная музыка»), посвященной музыке композиторов, подвергшихся преследованиям нацистов — В. Браунфельса, Б. Гольдшмидта, П. Хааса, Э. В. Корнгольда,Х. Красы, Э. Кршенека,В. Ульмана,Ф. Ваксмана и других (дирижеры — Лотар Загрошек и Джон Маучери).
На протяжении многих лет он преподавал на международных мастер-классах (интерпретация вокальной музыки И. С. Баха). В 2001 году был удостоен титула Kammersaenger — почетного звания, присваиваемого певцам в Германии и Австрии.