Marshall wuchs in den Cotswolds auf, verbrachte Teile seiner Kindheit jedoch auch in Hongkong und Kanada. Er besuchte die Wells Cathedral School, bestand jedoch das A-Level nicht.[1][2] Eine seiner Arbeitsstellen in seiner Jugend war die Redroofs Theatre School.[3]
Er begann seine Schauspiel-Karriere in der englischen SeifenoperThe Bill. Im Jahr 2000 hatte er seinen Durchbruch als Nick Harper in der Sitcom My Family. Diese Rolle brachte ihm 2002 den British Comedy Award für den besten Newcomer ein. Er spielte in diversen Filmen und Fernsehserien mit und spielte 2006 auch Theater. Von 2014 bis 2017 verkörperte Marshall die Rolle des Detective Humphrey Goodman in der britischen Fernsehserie Death in Paradise. Der bisherige Hauptdarsteller Ben Miller hatte die Serie während der dritten Staffel verlassen und wurde durch Marshall ersetzt.[4]