Marcello Cervini nasceu em Montefano, perto de Macerata, em 6 de maio de 1501, filho de Ricardo Cervini, funcionário da Penitenciaria Apostólica, embora sua família tivesse raízes em Montepulciano, na Toscana. Recebeu sólida formação humanista desde a infância, estudando em Siena e depois em Roma, onde se destacou por seu domínio de latim e grego clássicos, traduzindo obras como o ""De Amicitia"" de Cícero, o que lhe rendeu amizade com diversos humanistas de renome, como Sadoleto e Pietro Bembo. Chamado a Roma pelo papa Clemente VII para dar continuidade a estudos de correção do calendário iniciados por seu próprio pai, ingressou na Cúria e, em 1534, foi nomeado protonotário apostólico e secretário pessoal do papa Paulo III.

Em 1538, Paulo III lhe confiou uma missão de grande responsabilidade: tornou-se conselheiro e secretário particular do jovem e inexperiente cardeal-sobrinho Alessandro Farnese, adquirindo assim considerável influência nos bastidores da Cúria Romana. Foi nomeado cardeal em dezembro de 1539, com o título de Santa Cruz de Jerusalém, e administrou sucessivamente as dioceses de Nicastro, Reggio Emilia e Gubbio, realizando visitas pastorais rigorosas e combatendo abusos onde os encontrava. Destacou-se ainda como bibliotecário da Vaticana a partir de 1550 e, principalmente, como um dos três legados pontifícios enviados ao recém-inaugurado Concílio de Trento, onde defendeu com firmeza os interesses e a autoridade papal diante das pretensões do imperador Carlos V.

Após a morte de Júlio III, em 1555, o conclave — apesar da oposição do imperador Carlos V, que temia sua independência de espírito — elegeu Cervini por unanimidade, em 9 de abril de 1555. Rompendo com a tradição de adotar um nome pontifício distinto (prática seguida apenas uma vez antes, por Adriano VI), decidiu manter seu próprio nome de batismo, tornando-se o papa Marcelo II. Foi consagrado bispo no dia seguinte — pois, apesar de ter administrado diversas dioceses, ainda não recebera a consagração episcopal — e coroado no mesmo dia, embora sem a solenidade costumeira, por se tratar de período da Quaresma.

Reconhecido havia muito tempo como um dos cardeais mais empenhados na causa da reforma interna da Igreja, Marcelo II assumiu o papado com a intenção declarada de suprimir abusos, restabelecer a disciplina eclesiástica e promover a unidade da fé cristã diante da crescente divisão provocada pela Reforma Protestante. Contudo, seu pontificado teve duração trágica: apenas vinte e dois dias após sua eleição, na manhã de 30 de abril de 1555, sofreu um súbito colapso — provavelmente um infarto —, entrando em coma e falecendo na mesma noite. Tamanha brevidade impediu que pudesse implementar qualquer uma das reformas que planejava. Seu breve pontificado, porém, deixou um legado artístico duradouro: o compositor Giovanni Pierluigi da Palestrina viria a compor em sua homenagem a célebre "Missa Papae Marcelli", uma das obras-primas da polifonia sacra renascentista, ainda que o próprio papa jamais tenha chegado a ouvi-la.