Maria studiò medicina a Genova con Enrico Morselli e Edoardo Maragliano. Si laurea nel 1915 con Dante Pacchioni, direttore della clinica pediatrica, con una tesi sull'acondroplasia. Per condurre una serie di osservazioni legate alla sua tesi cominciò a lavorare al San Lazzaro, l'ospedale psichiatrico di Reggio nell'Emilia, dove conobbe e sposò l'illustre psichiatra Aldo Bertolani, poi succeduto a Giuseppe Guicciardi nella direzione del manicomio nel 1929. Il suo lavoro nel San Lazzaro proseguì fino agli anni Quaranta, e contò anche numerose collaborazioni con la rivista legata all'istituto, la "Rivista Sperimentale di Freniatria". La prima di queste è un contributo datato al 1916 riguardante "Le malattie mentali nella donna in rapporto alla guerra". Dal 1922 dirigerà la Colonia Scuola “Antonio Marro” fondata da Guicciardi l'anno precedente, colonia dove bambini e ragazzi “frenastenici emendabili” venivano curati soprattutto tramite ergoterapia. Nell'ambito di questo progetto, fra il 1928 e il 1935 la scienziata condusse l'esperienza dell'Ars canusina, tecnica che deve il suo nome alla figura di Matilde di Canossa, della quale la Del Rio sarà appassionata per tutta la vita, e che consisteva nella riproduzione su diversi materiali di motivi ornamentali tipici dell'arte romanica preventivamente selezionati e raccolti nell'album "Ars Canusina" da lei pubblicato nel 1935. Già nel 1933, presentando i primi risultati della terapia sulla "Rivista Sperimentale di freniatria", la scienziata scrive: «sembra che una fiamma, tenuta accesa nella stirpe, attraverso generazioni e generazioni, ma affievolita e quasi invisibile, ora si ravvivi e brilli di nuovo splendore. Nonostante i danni della malattia, l'attrattiva per il lavoro artistico, il piacere della creazione individuale, personale, che mette in evidenza la propria abilità, agisce come uno stimolo potente e fa raggiungere risultati insperati».