Durante la prima guerra mondiale Marchiafava esercitò il ruolo di consulente presso l'esercito, con l'incarico di organizzare i servizi antimalarici nelle zone di guerra. Fu senatore del regno dal 1913 e assessore all'igiene del comune di Roma nel 1918-19. Nel 1925 organizzò il primo congresso internazionale sulla malaria. Fu vicepresidente della Croce Rossa Italiana e promotore di numerose iniziative per la salvaguardia dell'igiene e la cura dei malati di tubercolosi.