Après avoir obtenu son diplôme d'auxiliaire de puériculture en 1987, Martine Chillet a intégré un service de néonatalogie où elle a exercé son métier durant dix ans. Ayant besoin de se renouveler et d'acquérir de nouvelles compétences, elle a travaillé dans un service d'enfants atteints de leucémie. Ensuite, elle a changé d'hôpital pour travailler dans une unité chargée de la prise en charge des enfants de 0 à 3 ans. Elle a pris un congé parental de trois ans après la naissance de son troisième enfant et en a profité pour écrire son témoignage : Tu étais si petite : 750 g.
À présent, elle est de nouveau en pédiatrie et prend un peu de son temps pour se rendre dans les écoles d'auxiliaires de puériculture afin de sensibiliser les gens sur la relation mère-enfant.