Brillant élève, sa santé fragile l’obligera à renoncer à St Cyr et à se retirer dans le domaine familial de Caillac près d’Arpajon sur Cère (Cantal) où il restera toute sa vie, y vivant ses nombreuses passions. A la fois poète, peintre, dessinateur, photographe, naturaliste et archéologue, il se fera notamment connaître pour ses travaux en paléobotanique. Il étudiera en effet de nombreux gisements cantalien de flore fossile, illustrant lui même ses publications. Pierre Marty pris ainsi la flore fossile de Joursac comme type de référence du Pontier (division stratigraphique ancienne). Avec sa belle-sœur géologue, Yvonne Black du Chouchet, il étudiera aussi la géologie ancienne et plus récente du massif cantalien. Il travaillera à la révision de la feuille géologique d’Aurillac. Afin de mieux connaître la flore fossile, il acclimatera de nombreuses espèces exotiques dans les serres de son château.
Il fit aussi d’intéressantes découvertes archéologiques, notamment une ciste funéraire intacte de l’époque gallo-romaine, exposé au Musée d’Art et d’Archéologie d’Aurillac. Il fut chargé du classement des collections du futur Musée Rames et en devint conservateur jusqu’en 1940. Proche de J-B Rames et Marcellin Boule, il fut aussi l’ami du Docteur Chibret.
Ses collections de roches et de fossiles, ainsi que ses photographies et dessins sont aujourd’hui réparties au sein des deux musées municipaux.