Marcel zaczynał przygodę ze sportem od koszykówki i myślał o profesjonalnej karierze, ale w 1964 roku odkrył swój talent bokserski. Zadebiutował na zawodowym ringu w wieku 18 lat (1966) i szybko pokazał, że urodził się, by walczyć. Poniósł wprawdzie dwie porażki na punkty w początkowej fazie kariery, ale potem nokautował jednego rywala za drugim - aż do swojej dwudziestej ósmej walki (1970, Panama City), w której spotkał się ze swoim rodakiem, osiemnastoletnim wówczas Roberto Duranem, który jest dziś uważany za jednego z najlepszych zawodników w dziejach boksu. Duran pokonał Marcela przez TKO w dziesiątej rundzie, była to pierwsza i jedyna w karierze ''Nato'' (czyli ''Płaskiego Nosa'', takie przezwisko nosił Marcel) porażka przed czasem. Mimo przegranej z Duranem, kariera Marcela nie zatrzymała się, a jego talent stale się rozwijał. Wkrótce ''Nato'' osiągnął imponujący poziom, stając się prawdziwym wirtuozem techniki, pięściarzem o unikatowych i wszechstronnych umiejętnościach popartych mocnym uderzeniem. Pierwszą szansę walki o tytuł mistrza świata dostał w 1971 roku, gdy zremisował w Japonii z Kuniaki Shibatą w pojedynku o tytuł mistrza świata WBC wagi piórkowej. Niecały rok później zdobył jednak upragniony pas mistrzowski, wygrywając większościową decyzją sędziów z Antonio Gomezem w wenezuelskim Maracay. Tytułu bronił trzykrotnie, ostatni raz w starciu z kolejnym wspaniałym bokserem, Alexisem Arguello, z którym wygrał na punkty w 1974 roku. Po tej walce zakończył karierę (bilans 40-4-2, 23 KO), w której oprócz ww. pokonał m.in. takich pięściarzy jak Alfredo Marcano, Samuel Serrano, Bernardo Caraballo, Jose Arranz, Romiro Bolanos, Miguel Riasco i Jose Smecca.