Marotta è considerato l'"inventore" dell'Istituto Superiore di Sanità. Nei ventisei anni di direzione riuscì a ottimizzare la qualità e la quantità dei risultati del lavoro dell'ISS. Vennero insediati numerosi servizi tecnici (gli stabulari, gli uffici amministrativi, i magazzini, le officine, la biblioteca, ecc.). All'ISS inoltre, oltre lo svolgimento di congressi e conferenze scientifiche, venne affidata la formazione professionale di ricercatori, anche provenienti dall'esterno; i laboratori vennero dotati di attrezzature specifiche e fu allestito un museo scientifico di notevole significato storico e di grande valore artistico. Marotta, inoltre, fondò nel 1938 la prestigiosa rivista scientifica "Rendiconti dell'Istituto Superiore di Sanità", ribattezzata nel 1965 "Annali dell'Istituto Superiore di Sanità". Nel 1937 aveva tradotto e pubblicato "La nuova Atlantide" di Francesco Bacone, un racconto utopico in cui il benessere della collettività era legato al progresso della conoscenza scientifica.