Au cours Florent, dans la classe d'Isabelle Nanty, elle rejoint la troupe "The Royal Imperial Green Rabbit Company", qui deviendra Les Robins des Bois.
Elle a fait sa première apparition au cinéma dans Casque Bleu (1994).
Depuis 2001, les membres de la troupe se consacrent à leurs projets solos : Marina Foïs est celle qui rencontre le plus de succès.
C'est elle qui prête sa voix au personnage de Gloria dans les trois volets du dessin animé Madagascar.
En 2017, elle tient le rôle principal de L'atelier de Laurent Cantet.
Elle est l'un des piliers du jeu télévisé Burger Quiz, présenté par Alain Chabat.