Grazie all’influenza di Charcot, Marinescu fu un preciso seguace del metodo anatomo-clinico, del quale parla chiaramente nelle le sue numerose pubblicazioni. Con Paul Oscar Blocq, collega di Charcot nel 1887, Marinescu descrive nell'1893 un caso di malattia di Parkinson dovuto ad un tumore della substantia nigra. Tra il 1894-1895, Edouard Brissaud riprendendo l'osservazione di Blocq e Marinescu osserva che il tumore tubercoloso da loro descritto distrugge completamente la "substantia nigra" e causa un'emiplegia nel lato opposto alla lesione. Mentre le concezioni eziologiche del tempo suggerivano una patologia di tipo neurale o muscolosa o corticale, Brissaud da tale osservazione, constata che "una lesione della substantia nigra può essere l'anatomico substrato del morbo di Parkinson”. Grazie ad un caso anatomo-clinico di un "atonicastasic syndrome" nell'infanzia descritto nel 1909 da Otfrid Foerster, Marinescu osserva che la sindrome è ben nota come ipertonia e affligge specialmente gli arti inferiori, o come ipertonia verticale con disordini mentali e del parlare e movimenti anormali. Tuttavia, egli afferma che l'anatomo-patologico substrato è ben definito anche se non in tutti i casi uguali. La cosiddetta sindrome Marinescu-Sjögren, descritta per la prima volta da Marinescu nel 1931 e dal dottore svedese Karl Gustaf Torsten Sjögren nel 1950, è caratterizzata dall'atassia dovuta all'atrofia cerebrale, cataratta congenita e grave ritardo mentale. Altri segni incontrati frequentemente sono: disartria, nistagmo, ipotonia e debolezza muscolare, bassa statura e varie anomalie delle ossa. Nonostante la gravità della disabilità, i pazienti che portano questa sindrome hanno una speranza di vita vicino alla normalità. Ora sappiamo che questa sindrome appartiene al gruppo delle atassie autosomiche recessive cerebellari, implicando i cromosomi 18qter e 5q31. La sindrome Marinesco-Sjögren (con neuropatia periferica e mioglobinuria) e la sindrome CCFDN (Cataratta Congenita Faciale Dismorfismo Neuropatia) sono geneticamente identiche e sono causate da una mutazione del gene SIL1. Marinescu descrive una nuova serie di medulloblastomi cerebrali, contenenti fibre muscolari striate, la "medullomyoblastoma".