В 1928 окончил Тбилисский политехнический институт, работал на машиностроительном, а затем на станкостроительном заводах. Одновременно преподавал в Политехническом институте в Тбилиси. В 1937 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Температура резания». В 1943 году защитил докторскую диссертацию на тему «Рациональное управление стружкообразованием».
С 1949 года преподавал в Ереванском политехническом институте. Профессор с 1944 года. Проректор ЕрПИ с 1949 года. В 1956 году был избран академиком АН Армянской ССР (член-корреспондент с 1953). Заведующий кафедрой (1949—1995) технологии машиностроения, академик-секретарь отделения технических наук, член Президиума АН Армянской ССР (1955—1956). Председатель Государственного научно-технического комитета Совета Министров Армянской ССР (1957—1961).
Основной сферой исследований Касьяна являлась оптимизация параметров резания металлов и камня, технология машиностроения, выявление основ управления процессами резания металлов, оптимизация качества режущих инструментов. В годы Великой Отечественной войны участвовал в освоении новой военной техники, в частности стрелкового оружия. В послевоенные годы создал камнеобрабатывающие станки высокой производительности и точности.
Мартын Ваганович Касьян является автором следующих монографий:
«Основы резания металлов»
«Влияние модуля пластичности на стойкость инструмента»
