Cinq œuvres des frères Martel étaient présentes dans la Villa Cavrois.
Ces jumeaux sculpteurs, d'origine vendéenne, amis de Robert Mallet-Stevens et membres fondateurs comme lui de l'UAM (Union des Artistes Modernes) ont laissé une empreinte de leur passage dans la demeure.
Une belette
Cette sculpture animalière, souvent confondue avec une hermine, a beaucoup voyagé dans la Villa Cavrois. On l'identifie tour à tour dans le fumoir puis sur le rebord de la cheminée dans le hall salon avant son arrivée actuelle sur le meuble en poirier verni de la salle à manger parentale.
Un bas-relief
Une deuxième création des frères Martel existe dans l'autre salle à manger, celle des enfants, une salle mitoyenne à celle des parents.
Il s'agit d'un bas-relief refait d'après les clichés de 1932, l'original ayant été détruit. Une réinterprétation due à Sylvain Bieth a pris sa place. En couleur sépia en référence aux photographies d'époque, les recherches actuelles n'ayant pas abouti au sujet des coloris originaux qui pouvaient être de l'ambiance De Stijl. Certaines recherches utilisant les procédés d'intelligence artificielle en étalonnant la gamme des gris avec les couleurs connues des boiseries et des peintures des murs font ressortir du rouge au niveau des gants de boxe.
Un chat assis
On a également identifié un chat assis en position égyptienne dans le fumoir, derrière le combiné téléphonique, sur certains clichés qui datent de 1934. Un chat de même facture, est visible dans un musée de Vendée, à Fontenay-le-Comte, suite à un don des frères Martel à cet établissement le 30 novembre 1925.
Un pigeon à queue plate
Une quatrième œuvre de ces jumeaux a été identifiée dans la Villa Cavrois. En effet sur les photographies prises en 1934 et retrouvées au Centre Canadien d'Architecture à Montréal (Québec) on voit sur le meuble du hall-salon une sculpture animalière des frères Martel, le pigeon à queue plate.
Saint Christophe et l'enfant Jesus
Une cinquième œuvre a été identifiée sur une étagère de la bibliothèque du bureau de Paul Cavrois.
Sur ces clichés du Centre Canadien d'Architecture de Montréal on remarque la plaque " Saint Christophe portant l'enfant Jésus " sur une étagère du bureau de Paul Cavrois.