Secondo il "Catalogo Liberiano", Marcello, un romano, fu eletto papa dal clero romano intorno alla metà del 308, e fatto martire sotto l'Imperatore Massenzio.
Le notizie su di lui sono molto contrastanti e dubbie, con discordanze notevoli tra le fonti (Martirologio Romano e Geronimiano, Catalogo Liberiano, Liber pontificalis). Di lui con sicurezza si sa solo che visse agli inizi del IV secolo, governò la chiesa per poco tempo e fu sepolto nel cimitero di Balbina. La sua effigie è raffigurata nei clipei di San Paolo fuori le mura e negli affreschi della Cappella Sistina.
Alla sua ascensione ufficiale, trovò la chiesa in una situazione disastrosa: quelli di Marcello I erano tempi di sconvolgimento per la vita di tutta la Chiesa a causa della persecuzione di Diocleziano e Galerio. Marcello si accinse immediatamente alla riorganizzazione della Chiesa.
Secondo il Liber Pontificalis, suddivise il territorio metropolitano in 25 distretti assimilabili alle odierne parrocchie, a capo dei quali era posto un presbitero che sovrintendeva alla preparazione dei catecumeni, al battesimo, alla somministrazione delle penitenze, alle celebrazioni liturgiche e alla cura dei luoghi di sepoltura e della memoria.
Il lavoro del papa fu, però, presto interrotto dalla controversia dei lapsi (ossia caduti, scivolati), come si chiamavano i cristiani che per paura avevano rinnegato la fede. Marcello, forte sostenitore delle antiche tradizioni, irrigidì la sua posizione e pretese la penitenza da coloro che volevano essere riammessi. L'Imperatore Massenzio ritenne Marcello responsabile dei disordini successivi e lo esiliò alla fine del 308 o all'inizio del 309, in base a quanto riportato sul "Catalogo Liberiano", dopo un pontificato durato meno di due anni. Marcello morì in esilio poco dopo aver lasciato Roma.
16 gennaio - A Roma nel cimitero di Priscilla sulla via Salaria Nuova, deposizione di san Marcellino I, papa, che, come attesta san Damaso, vero pastore, fieramente osteggiato dagli apostati che rifiutavano la penitenza da lui stabilita e disonorevolmente denunciato presso il tiranno, morì esule scacciato dalla patria.