Георгий Мартынюк родился 3 марта 1940 года в Оренбурге, Государственный институт театрального искусства им. А. В. Луначарского окончил в 1962 году. С 1962 года — актёр театра на Малой Бронной, в котором сыграл в общей сложности более 60 ролей. Широкую популярность приобрёл главным образом благодаря роли Пал Палыча Знаменского в телесериале «Следствие ведут ЗнаТоКи».
Соболезнования семье Мартынюка выразил актер и блогер Стас Садальский. "Добрая память нашему знаменитому Знаменскому - Георгию Мартынюку. Соболезнования его родным, близким. Будем помнить его в его фильмах:
"Тишина","Следствие ведут знатоки", "Тайны дворцовых переворотов", "Узкий мост" и другие".