Formée à l'École du Théâtre National de Chaillot par  Saskia Cohen-Tanugi notamment, dirigée par Claire Lasne, Hans-Peter Cloos, Jean-Claude Bouillon, Georges Bigot, Pierre Debauche lors de stages, Marie Delmarès offre une expérience éclectique mêlant  théâtre, danse, chant, et fil de fer. En 2003, elle est Jeune Talent Adami. C'est à cette occasion qu'elle rencontre René Loyon.

Au théâtre, elle joue dans L'atelier de Jean-Claude Grumberg, mise en scène de René Abold, L'ogrelet de Suzanne Lebeau, mise en scène d'Alain Chaniot, Une heure avant la mort de mon frère de Daniel Keene et Au pont de Pope Lick de Naomi Wallace, pièces mises en scène par  Colette Froidefont, Caïrn d'Enzo Cormann, mise en scène de Claudia Stavisky, La Héronnière de Catherine Zambon, mise en scène d'Yves Chenevoy, Andromaque de Racine, mise en scène de Philippe Bouclet, Orénoque d'Emilio Carballido, mise en scène de Fabienne Rouby, Sentier de dépendance de Marie de Beaumont, mise en scène de l'auteur, Des femmes qui marchent livret et mise en scène de Christian Peythieux, Choses tendres de Marie de Beaumont, mise en scène d'Olivier Schneider, Thébaïde, fils d'Oedipe d'après Racine et Sophocle,  mise en scène de Claude Bonin, Dans l'ombre de S.Lastreto-Prieto, mise en scène de Agathe Alexis. Elle danse dans La corruption n'est plus ce qu'elle était de et par Martine Harmel.
Avec René Loyon, elle a joué dans La Fille aux rubans bleus de Yedwart Ingey,  Rêve d'automne de Jon Fosse, Antigone de Sophocle.
Elle tourne également dans divers courts-métrages et téléfilms.