Marzena Machałek urodziła się 29 sierpnia 1960 r. we Wrocławiu. Ukończyła studia z zakresu filologii polskiej na Uniwersytecie Wrocławskim w 1992, a także ukończyła studia podyplomowe z nadzoru pedagogicznego oraz organizacji i zarządzania. W latach 80-tych zaangażowana była w działalność „NSZZ Solidarność”.

W latach 1998-2002 pełniła funkcję zastępcy burmistrza do spraw polityki społecznej w Kamiennej Górze.

Od 1983 do 2006 r. pracowała jako nauczycielka w szkole podstawowej. Od 2006 r. pełniła funkcję dolnośląskiego wicekuratora oświaty.

W wyborach parlamentarnych w 2007 uzyskała mandat poselski z listy Prawa i Sprawiedliwości. W wyborach do Sejmu w 2011 z powodzeniem ubiegała się o reelekcję, a w 2015 została ponownie wybrana do Sejmu, otrzymując ponad 14 tys. głosów.

W Sejmie zasiadała w: Komisji Edukacji, Nauki i Młodzieży, Komisji Mniejszości Narodowych i Etnicznych, Komisji Regulaminowej, Spraw Poselskich i Immunitetowych oraz Komisji Ustawodawczej. Od 2016 roku zaangażowana w działania na rzecz reformy edukacji.