En el acto de toma de posesión, celebrado en el salón de plenos del Tribunal Supremo, Marchena ha sido apadrinado por su antecesor en el puesto, el hoy magistrado emérito de la Sala Segunda Juan Saavedra Ruiz.

El nuevo presidente de la Sala de lo Penal del alto tribunal procede de la carrera fiscal, a la que accedió tras licenciarse en Derecho por la Universidad de Deusto en 1981, y tuvo su primer destino en la Audiencia Territorial de Las Palmas en 1985.

Nombrado fiscal de la Secretaría Técnica de la Fiscalía General del Estado en 1992, dos años después pasó a ejercer como fiscal del Tribunal Superior de Justicia de Madrid, donde estuvo hasta 1996, cuando volvió a su anterior destino -la Secretaría Técnica- de la que en 2003 fue designado fiscal de sala jefe.

En 2004 fue nombrado fiscal del Tribunal Supremo, con destino en la sección penal, puesto en el que permaneció hasta que el 31 de enero de 2007 fue elegido por el pleno del CGPJ magistrado de la Sala Segunda por el turno de juristas de reconocida competencia con al menos 15 años de ejercicio.