Nata da una famiglia di famosi artisti di varietà, la madre è una soubrette, il padre Achille un impresario, lo zio Luigi un cantante di operette; sorella di Marisa Maresca, è stata un'attrice del teatro di rivista dalla fine degli anni '30, per poi diventare una caratterista nel cinema italiano degli anni cinquanta e sessanta ed un'attrice radiofonica a televisiva.
Nel 1938, al Teatro Piccinni di Bari, durante lo spettacolo A Coperchia è caduta una stella, conosce Peppino De Filippo[1], che diventa il suo compagno di vita per molti anni (e causando il litigio con il fratello Eduardo De Filippo[2], che già nel 1940, dopo l'ingresso della Martora nella compagnia[3] non l'aveva confermata nel suo ruolo[4]).
Ottenuto da pochi giorni il divorzio dalla prima moglie Adele Carloni (sposata nel 1929 ma dalla quale viveva separato), Peppino De Filippo sposerà Lidia solamente il 23 aprile del 1971 in punto di morte di lei, nella camera numero 401 della Clinica Villa Flaminia di Roma in cui era ricoverata da una settimana a causa dell'aggravarsi del suo stato di salute, causato da un male incurabile[6].
Lidia morirà solo tre ore dopo la mesta cerimonia nuziale, celebrata nella camera in cui era ricoverata. Riposa nella tomba di famiglia dei De Filippo, al Verano di Roma.
^Copia archiviata, su w3.uniroma1.it. URL consultato il 22 ottobre 2013 (archiviato dall'url originale il 23 ottobre 2013).
^Archivi Teatro Napoli, su cir.campania.beniculturali.it. URL consultato il 22 ottobre 2013 (archiviato dall'url originale il 23 ottobre 2013).
^Laura Bergagna, Peppino De Filippo sposa Lidia Maresca. Due ore dopo l'attrice muore in clinica, pubblicato su La Stampa di sabato 24 aprile 1971, pag. 8