D'abord violoniste, il s'était formé dans les plus prestigieux conservatoires de part et d'autre de la Manche : au Royal College of Music de Londres puis au Conservatoire de Paris. En 1958, Neville Marriner crée l'Academy of St Martin-in-the-Fields. Il présidera jusqu'à sa mort cet orchestre de chambre, l'un des plus en vue dans le monde, réalisant des centaines d'enregistrements et participant activement à la renaissance de la musique baroque.

Ses incursions dans le monde de l'opéra sont remarquées, notamment parce qu'il apporte avec son ensemble une dimension plus réduite et un son chambriste (la musique de chambre comptant traditionnellement moins de dix musiciens). Parmi ses grandes réussites, notons deux disques de 1990 : La Flûte enchantée avec Kiri Te Kanawa, Francisco Araiza et Cheryl Studer ainsi que Les Noces de Figaro avec José Van Dam, Barbara Hendricks, Ruggero Raimondi et Lucia Popp.

Il touche à la reconnaissance universelle en 1984, écoulant 6 millions et demi d'exemplaires de la bande originale du biopic consacré à Mozart : Amadeus du réalisateur Milos Forman. Il a également dirigé la musique d'une vingtaine de films, parmi lesquels Out of Africa, Priest ou plus récemment Birdman.