Figlio di Francesco Marchi e Rosalia Bernardini, si laureò con il massimo dei voti all'Università di Pisa nella facoltà di zooiatria, seguendo le orme del padre, anch'esso veterinario. Tornato a Bettolle, si dedicò anche all'insegnamento prima presso l' Istituto agrario Vegni alle Capezzine nel comune di Cortona, oltre a ricoprire incarichi universitari presso l'Università di Siena.