در سال ۵۶ به خدمت سربازی اعزام شد و در سال ۵۷ با اوج گرفتن مبارزات حق طلبانه ملت با فرمان حضرت امام(ره) از پادگان فرار کرد. با پیروزی انقلاب به بسیج اصفهان پیوست و پایه‌گذار بسیج میدان قیام اصفهان شد.
با شروع جنگ تحمیلی با مسئولیت‌هایی چون مسئول بسیج منطقه ۳ اصفهان و مسئول عملیات بسیج عازم جبهه‌های نبرد حق علیه باطل شد و در عملیات فتح المبین برای نخستین بار به درجه رفیع جانبازی نایل آمد.
در سال‌های ۶۴ مسئولیت فرماندهی سپاه خوانسار، ۶۵ سپاه برخوار و میمه و ۶۷ کاشان را بر عهده داشت.
با پایان جنگ به نیروی انتظامی پیوست و در سال‌های ابتدایی دهه هفتاد مسئولیت فرماندهی انتظامی شهر اصفهان و جانشینی استان را بر عهده داشت.
در سال ۷۶ مسئولیت فرماندهی انتظامی مازندران را بر عهده گرفت و در سال ۸۰ به فرماندهی انتظامی تهران بزرگ منصوب شد.
در سال ۸۵ مقارن با بازنشستگی از نیروی انتظامی با شرکت در انتخابات شوراهای اسلامی شهر، به عنوان منتخب دوم وارد شورای شهر تهران شد و مسئولیت ریاست کمیسیون فرهنگی و اجتماعی آن را بر عهده گرفت. طلايي بعد از آن نامزد انتخابات نهمین دوره مجلس شورای اسلامی شد.
وی كه فارغ التحصیل رشته علوم سیاسی است در سال ۱۳۵۸ازدواج کرد و از این ازدواج صاحب سه فرزند شد.
طلايي در سال ۱۳۸۶در زمان فرماندهی اسماعیل احمدی مقدم با درجه سرتیپ تمام از فرماندهی پلیس تهران بزرگ بازنشسته شد و به عنوان نماينده مردم اصفهان انتخاب شد و به مجلس شورایی اسلامی راه یافت.
- برخي از مسئولیت‌هاي مرتضي طلايي:
فرماندهی بسیج منطقه ۳ اصفهان.
فرماندهی سپاه پاسداران انقلاب اسلامی شهرستان خوانسار.
فرماندهی سپاه پاسداران انقلاب اسلامی شهرستان برخوار.
فرماندهی سپاه پاسداران انقلاب اسلامی شهرستان میمه.
فرماندهی سپاه پاسداران انقلاب اسلامی شهرستان کاشان.
فرماندهی انتظامی شهرستان اصفهان.
فرماندهی انتظامی استان مازندران.
رئیس پلیس تهران بزرگ.
عضو شورای اسلامی شهر تهران.
رئیس کمیسیون فرهنگی اجتماعی شورای اسلامی شهر تهران و رئیس ستاد ساماندهی تشکل‌های مردمی شورای شهر تهران.