Han hedras med utmärkelsen »2017 Tibor Greenwalt memorial award and lectureship«, för sina resultat i studiet av molekylärgenetiken hos antigener förekommande på ytan av erytrocyter. »Hans arbete har lett till etableringen av tre blodgruppssystem (GLOB, FORS och VEL)«, enligt motiveringen till priset. Det framhålls även att Martin L Olsson »…är känd för sin förmåga att göra komplexa biologiska processer begripliga för kolleger utanför det egna forskningsområdet«. Greenwalt-priset är ett amerikanskt pris och delas ut av American Association of Blood Banks.

Martin L Olsson har även tilldelats Polska hematolog- och transfusionsmedicinarförbundets medalj för sitt främjande av vetenskap och utbildning inom transfusionsmedicin samt för sin medverkan vid karaktärisering av blodgrupper och vid DNA-baserad blodgruppsbestämning.