Martti Pärssinens personliga forskningsintressen är i synnerhet förknippade med kulturerna i Anderna och Amazonas regnskog. Pärssinens doktorsavhandling Tawantinsuyu. The Inca State and Its Political Organization om Inkastatens politiska organisation behåller fortfarande sin position som hans internationellt mest citerade verk. Likaså har hans verk Caquiaviri y la Provincia de Pacasa om Sydamerikas lokalhistoria, arkeologi och tvärvetenskaplighet och Andes Orientales y Amazonía Occidental, som han har skrivit i samarbete med Aki Siiriäinen, getts ut i flera upplagor. Pärssinen har också utarbetat världens första korpus med inkornas snörskrifter, Textos andinos. Corpus de textos khipu incaicos y coloniales I-II, tillsammans med Jukka Kiviharju. Korpusen har fått omfattande uppmärksamhet i verk som handlar om matematik och skrivkunnighet under mänsklighetens historia.

Den internationellt mest citerade artikeln bland de artiklar som Pärssinen har skrivit i samarbete med andra är utan tvekan Pre-Columbian geometric earthworks in the upper Purus: a complex society in western Amazonia. Pärssinen har skrivit artikeln tillsammans med Denise Schaan och Alceu Ranzi för tidskriften Antiquity år 2009. Artikeln handlar om en civilisation som hittades i Amazonas regnskog efter att länge ha varit okänd för forskare.

De ovannämnda verken har uppstått genom flera forskningsprojekt och fältarbeten som har finansierats av Finlands Akademi och olika stiftelser under åren 1985–2015. De tre sistnämnda projekten har också uppmärksammats i den vetenskapliga tidskriften Science, och bland annat sådana grundläggande verk som The Cambridge World History, The Oxford Handbook of the History of Mathematics och The Oxford Companion to Archaeology refererar till de verk som har kommit till genom projekten.