Het onderzoek van Martin van Hees richt zich vooral op de analyse van morele en politieke waarden. Het gaat daarbij om de relatie tussen sociale rechtvaardigheid en individuele vrijheid, maar in zijn recente onderzoek bijvoorbeeld ook om de vraag wie verantwoordelijk kan worden gehouden voor de uitkomsten van collectieve besluitvormingssituaties (het zogenaamde  'many hands problem'). Het onderzoek is sterk interdisciplinair georiënteerd en maakt gebruikt van zowel formele, empirische als normatieve methoden.     

Van Hees werkt sinds 1998 bij de Rijksuniversiteit Groningen, sinds 2007 als hoogleraar Ethiek en Politieke Theorie. Naast hoogleraar is Van Hees decaan van de faculteit Wijsbegeerte van de Rijksuniversiteit Groningen. Van Hees verwierf verschillende onderzoekssubsidies, waaronder in de periode 2004-2009 een VICI-subsidie van de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) voor het programma Modelling Freedom. Hij publiceerde onder meer in de American Political Science Review en Mind en van zijn hand verschenen de boeken Legal Reductionism and Freedom (Kluwer Academic Publishers, 2000) en Rights and Decisions (Kluwer Academic Publishers, 1995). Deze twee boeken zijn onlangs in een gezamenlijke uitgave in het Chinees uitgekomen
Van Hees is voorzitter van het bestuur van de Internationale School voor Wijsbegeerte (ISVW) en is redacteur van Economics and Philosophy (Cambridge University Press). Door Elsevier werd Martin van Hees vorig jaar een van de belangrijkste politieke denkers van Nederland genoemd.