Den hellige Marcellinus var i følge LP romer og sønn av Projectus, muligens en Colonna. Men ingenting er kjent om hans bakgrunn.
Størstedelen av hans pontifikat falt i en periode da Kirken nøt ytre fred. Hans eneste kjente gjerning i disse årene var at han i følge en innskrift ga en av sine diakoner, Severus, i oppdrag å foreta strukturelle endringsarbeider i Callistus-katakomben. Imidlertid skulle slutten av Marcellinus' styre bli desto mer blodig.
I begynnelsen av sin regjeringstid lot despoten Diokletian (284-305) de kristne stort sett i fred, under innflytelse av hustruen Prisca og datteren Valeria. Men freden tillot kristendommen en sterk vekst, og det skapte reaksjoner blant hedningene, som hadde en leder i medkeiser Galerius. I følge historikeren Lactantius ble Diokletian først rasende på de kristne da spåmennene hans fortalte ham at de ikke kunne komme med profetier fordi de kristne gjorde korsets tegn. I 302 ga keiseren derfor ordre om at alle kristne i hæren skulle bringes til frafall eller kastes ut. Året etter ble det holdt en konferanse i Nikomedia, der Galerius ba keiseren gå mot de kristne. Keiseren rådspurte Apollo-oraklet i Miletus, som hadde samme syn som Galerius.
Diokletian startet forsiktig. Først ga han ordre om konfiskering av kirkeeiendom og ødeleggelse av kristne bøker. Men da en ubesindig kristen faktisk rev ned det keiserlige ediktet rett foran den keiserlige nese i Nikomedia, og to svært beleilige branner brøt ut i keiserpalasset, tok den rasende keiseren av silkehanskene.
Den 23. februar 303 publiserte Diokletian sitt forfølgelsesedikt, som ga ordre om ødeleggelse av kirker, overgivelse av de hellige bøker og frembringelse av offer av dem som møtte for domstolene. Forfølgelsene fikk katastrofale resultater for historikerne. De pavelige arkivene ble tatt og ødelagt. Den berømte Callistus-katakomben ble imidlertid reddet av de kristne, som blokkerte inngangen. Parolen fra myndighetene var apostasi (frafall) eller døden, og snart strømmet blodet. Blant de kjente ofrene for forfølgelsene finner vi de hellige Agnes, Lucia, Bibiana, Sebastian og Lucian.
Marcellinus ga etter og overleverte kopier av skriften, åpenbart frembar han også røkelse for gudene. Mange av hans presteskap, inkludert presbyterne Marcellus, Miltiades og Sylvester, som alle skulle bli paver, ble senere sagt å ha gjort det sammen med ham. Donatistene brukte disse fakta, som de hadde dokumenterte bevis for, i sin kontrovers med den hellige Augustin tidlig på 400-tallet. Augustin benektet påstandene, men på en overflatisk og brydd måte. Beskyldningene kom den gangen opp i den hensikt å så tvil om den senere pave Miltiades' rettmessige suksesjon. Marcellinus' skyld skulle fremgå av det faktum at hans navn ble fjernet fra den offisielle pavelisten og at Damasus I fullstendig ignorerte ham da han komponerte vers til ære for tidligere paver. En uavhengig beretning om hans frafall og antatte innrømmelse av det på pseudo-konsilet i Sinuessa (vest for Capua) dukker opp i apokryfe dokumenter tidlig på 500-tallet. De angivelige beslutningene fra Sinuessa ble senere benyttet som bevis for at en pave ikke kunne underkastes noen rett.
På slutten av 400-tallet og begynnelsen av 500-tallet er det klart at Marcellus' apostasi (frafall) var åpent innrømmet, og det ble gjort anstrengelser for å sette det i et gunstig lys. For eksempel gjengir LP, basert på en nå tapt «Marcellinus' lidelseshistorie», hvordan han ble beordret til å ofre og lystret, men noen dager senere ble fylt av samvittighetsnag for sin svakhet. Han ble så halshogd sammen med tre andre på keiser Diokletians ordre. LP skriver at slik sonte han sin brøde gjennom sin martyrdød. I virkeligheten finnes det ingen bevis for hans martyrium; ingen på 300-tallet ser ut til å ha hatt noen anelse om det, og den hellige Augustin gjorde ingen henvisning til det da han behandlet donatistenes anklager.
På den andre siden er det klart at hans overgivelse av de hellige bøker diskvalifiserte ham fra prestestanden. Hvis han ikke ble direkte avsatt (som noen forskere hevder), må han selv ha forlatt Kirken. Men vi har ingen opplysninger om en eventuell avsettelse eller abdikasjon, så vi kan ikke helt avvise at historien om Marcellinus' frafall skyldes en senere bakvaskelse.
Den hellige Marcellinus døde sannsynligvis en naturlig død den 25. oktober 304, 10 måneder etter at keiser Diokletians voldsomme forfølgelser startet. LP hevder derimot som sagt at han ble halshogd, og at han deretter sammen med likene av andre martyrer lå i gatene i 26 dager for å skremme de kristne. Deretter skal en prest ha gravlagt den døde paven i St. Priscilla-katakomben ved Via Salaria.
Denne kirkegården ble sannsynligvis valgt fordi det var den private eiendommen til den mektige familien Acilii Glabrioni; kirkens offisielle kirkegårder hadde blitt konfiskert av myndighetene ved begynnelsen av forfølgelsene. Graven er ennå ikke gjenfunnet. På grunn av historien om hans henrettelse på keiserens ordre kom han til å bli æret som martyr med minnedag 2. juni (tidligere 16. januar eller 26. april).
Identiteten til både Marcellinus og hans etterfølger Marcellus I blir av og til trukket i tvil, for eksempel mangler Marcellinus i Hieronymus' martyrologium, og deres identitet kan ikke fastslås med 100 % sikkerhet på grunn av de intense forfølgelsene.