Ֆլորա Մարտիրոսյանը ծնվել է 1957 թ. փետրվարի 5-ին՝ Գյումրիում: 1971 թ. ավարտել է Գյումրիի Արմեն Տիգրանյանի անվան երաժշտական դպրոցը, 1974-1978 թթ.՝ սովորել Կարա-Մուրզայի անվան երաժշտական ուսումնարանում, 1981-1986 թթ. ուսումը շարունակել է Երևանի Կոմիտասի անվան պետական կոնսերվատորիայի ժողովրդական երգեցողության բաժնում: Ֆլորա Մարտիրոսյանի արվեստի հետագա վերելքի համար կարևոր դեր է ունեցել Հայաստանի պետական ժողովրդական գործիքների անսամբլը, որի մենակատարն էր 1976-1991 թթ.: 2002-2008 թթ. ղեկավարել է Լոս-Անջելեսում իր հիմնադրած Բրբենքի և Հոլիվուդի Կոմիտասի անվան երաժշտական դպրոցները: 2006-2007 թթ. առաջին անգամ Հայաստանում կազմակերպել է «Կոմիտաս» համահայկական միջազգային երգի մրցույթը, որին Հայաստանից և արտերկրից մասնակցել է շուրջ 2000 հայ երեխա: 2007 թ. հիմնել է «Արտիստները հանուն խաղաղության» բարեգործական հիմնադրամը, որի կազմում ընդգրկվել են աշխարհահռչակ երգիչ-երգչուհիներ, հոլիվուդյան գերաստղեր` արվեստի ուժով իրենց ձայնը միացնելու Հայոց ցեղասպանությանը և աշխարհում տեղի ունեցած ոճրագործություններին «Այլևս երբե´ք» ասելուն: «Այլևս երբե´ք» խորագրով շարքի վերջին համերգը տեղի է ունեցել 2012 թ. ապրիլի 24-ին Մոսկվայում. այն պետք է շարունակվեր աշխարհի մի շարք երկրներում և Հայաստանում մինչև 2015 թ.: Ֆլորա Մարտիրոսյանի շնորհիվ հազարավոր մարդիկ իրենց համար բացահայտել են Հայաստանն ու հայ ժողովրդին՝ միանալով մի հպարտ ազգի բողոքին:
Երգչուհին մահացել է լեղապարկի վիրահատությունից հետո առաջացած բարդությունների հետևանքով 2012 թ. Նոյեմբերի 20-ին: