Ярко индивидуальное, новаторское искусство Сарьяна всегда вызывало противоположные оценки. В 1941 году Мастер был удостоен Государственной премии за оформление оперы А.Спендиарова «Алмаст», новая постановка которой состоялась в дни Декады армянского искусства в Москве (1939). В 1947 году была создана Академия художеств СССР, и Сарьян был избран действительным её членом. Но вместе с тем Сарьяну было предъявлено самое тяжёлое в те годы для художника обвинение в формализме (1948). На страницах журнала «Искусство» сообщалось, что творчество Сарьяна – это «армянизированный вариант французского буржуазного формализма» и потому не может считаться национальным
Сарьян тяжело переживал необоснованные нападки критики. В порыве боли и разочарования он разрезал один из своих лучших холстов 1910-х годов – «Большой восточный натюрморт». К счастью, молодые художники, которыми всегда был окружён Мастер, вырвали из рук Сарьяна куски холста, обратную сторону которых художник намеревался использовать для новых работ. Картина была восстановлена, но рубцы на ней заметны и по сей день.
В 1951 году Сарьян едет в санаторий «Узкое» в Подмосковье - лечить сердце. Здесь он постепенно приходит в себя, присущие художнику жизнестойкость и вера в силу искусства возвращают его к работе. В эти годы в творчестве Сарьяна продолжает развиваться наметившийся ещё в 1933-1935 годах, но постоянно прерываемый, интерес к портретному жанру. Огромная галерея портретов выдающихся деятелей армянской и русской культуры и науки представляется сегодня портретом времени, когда, несмотря ни на что, в Советской стране творили яркие личности, обозначившие собой вехи развития культуры своей эпохи. Сарьян писал: архитекторов Т.Тороманяна (1934, Национальная галерея Армении) и А.Таманяна (1933, Национальная галерея Армении), балерину Г. Уланову и писателя-переводчика М. Лозинского (1944, Дом-музей Сарьяна), академиков Гр. Ачаряна (1943, Национальная галерея Армении), С.Малхасяна (1943, Национальная галерея Армении), И.Орбели (1943, Национальная галерея Армении), пианиста К.Игумнова (1934, Национальная галерея Армении) и режиссёра С.Эйзенштейна (1940, частное собрание, Ереван), поэтессу А.Ахматову и писателя И.Эренбурга, поэта Ав.Исаакяна (1940, Национальная галерея Армении) и композиторов А.Хачатряна (1944, Музей Востока, Москва), Д.Шостаковича (1963, Дом-музей Сарьяна). В 1950-х Сарьян писал и других своих современников, не столь великих, но мыслящих и переживающих весь драматизм своего времени. Если можно было бы охарактеризовать эти портреты с точки зрения метода работы, то это скорее портреты-беседы. Сарьян никогда не заставлял портретируемого позировать в искусственной, быстро утомляющей позе. Он беседовал с ним о самых волнующих его вопросах, о наболевшем, и тот непроизвольно принимал характерную для себя позу и выражение лица. Это-то и схватывал художник, быстро, в два сеанса, заканчивая портрет. Портреты Сарьяна – это не выраженный словами, но созданный кистью и красками рассказ о времени и о себе. Об особенностях своих портретов Сарьян писал: «Человека, как правило, ярче всего характеризует движение его мысли, развитие чувства... Для выявления характера, черт лица и черт души я показываю обычное, повседневное, но данное в обобщении, укрупнённо и броско». («О Сарьяне», с. 472).
С приходом к власти Н.С.Хрущёва ситуация в сфере искусства во многом изменилась. Свободнее вздохнул и Сарьян. Новое развитие в его творчестве получает жанр пейзажа. Художник снова ездит по Армении, создаёт серию пейзажей в Двине (1952), на Севане (1953), в Лори (1952), в Бюракане (1957-1958). В его картинах вновь предстают обласканный кистью мастера Арарат, характерные горные хребты Армении в сиянии солнечных красок. Художник не потерял способность видеть и удивляться, восторгаться и радоваться каждым днём, каждым неповторимым мгновением жизни. Работы этого периода были объединены в цикл «Моя Родина», за который в 1961 году Сарьян получил Ленинскую премию.
В 1965 году широко отмечался 85-летний юбилей художника, состоялись его персональные выставки в Москве и Ереване. Мастер был удостоен звания Героя Социалистического Труда. На киностудии «Арменфильм» был создан фильм «Мартирос Сарьян» (реж. - Л.Вагаршян, автор текста - И.Эренбург).
В 1966 году Сарьян получил Государственную премию Армянской ССР. Вышла в свет книга мемуаров художника «Из моей жизни» (на арм. яз., позднее была издана на четырёх языках).
В ноябре 1967 года в Ереване открылся Дом-музей Мартироса Сарьяна. Персональные выставки художника состоялись в Румынии, Чехословакии, Венгрии, ГДР.
По меткому замечанию автора многих статей о Сарьяне А.Каменского, «...и на громкий успех, и на самые бесшабашные наскоки... Сарьян откликался одинаково: становился к мольберту и писал новые вещи». Мастер продолжал работать до конца своих дней. В 1969 году в творчестве Сарьяна находит своё выражение новое, космическое видение мира (отклик художника на полёты человека в космос), меняется стилистика его работ. «Земля» (1969) и «Сказка» (1971) передают осознание беспредельности Вселенной. «Завоевания технического прогресса настолько оглушили некоторых людей, что они даже заговорили об отмирании искусства, - говорил Сарьян. - А по-моему, искусство сейчас нужно как никогда. Что же, кроме искусства, сможет очеловечить, приблизить к людям все удивительные открытия науки и техники» («Сарьян об искусстве», с. 43).
В 1971-1972 годах Сарьян создал серию рисунков фломастером. В них очевиден возврат художника к гармоничной мелодике и пластике раннего акварельного цикла «Сказки и сны». Но рисунки эти отличаются неким медитативным погружением в образы армянской природы, жившие в сердце и памяти художника. Последний из рисунков датирован Мастером 04 - 04 - 72, то есть за месяц до его смерти...