Turínsky rodák vyrastal v mládežníckych tímoch "starej dámy" už od roku 1993 a medzi seniormi sa objavil prvýkrát o dvanásť rokov neskôr. Za Juventus odohral vo všetkých súťažiach 389 zápasov s bilanciou 37 gólov a 43 asistencií. V Taliansku nastupoval už iba za konkurenčné Empoli, kde absolvoval 29 štartov v rámci hosťovania z "Juve". V roku 2018 odišiel Marchisio do Ruska, ale v Zenite Petrohrad si pripísal iba 15 duelov s dvoma gólmi a pre problémy s kolenom sa rozhodol ukončiť profesionálnu kariéru.
"Ako dieťa, ktoré snívalo o tom stať sa futbalistom, som si dal sľub, že budem hrať dovtedy, kým budem tento sen napĺňať tým, že sa postavím na trávnik. V ostatných mesiacoch však mojou mysľou a mojim srdcom prešlo viacero zmiešaných pocitov a ja som si uvedomil, že tento sľub nemôžem ďalej plniť. Nastal čas, keď srdce musí zvíťaziť nad rozumom a preto som sa rozhodol skončiť," napísal Marchisio na sociálnej sieti Instagram.
Na klubovej úrovni získal ostrieľaný Talian s Turínčanmi sedem titulov v Serie A, štyrikrát triumfoval v Talianskom pohári a trikrát v superpohári. Po odchode do Petrohradu k tomu pridal jednu ruskú majstrovskú trofej. Na medzinárodnej scéne si pripísal Marchisio 55 štartov za taliansku seniorskú reprezentáciu a v roku 2012 si zahral vo finále majstrovstiev Európy. O rok neskôr oslavoval s národným tímom bronz na Pohári konfederácií FIFA.
