29 listopada 2009 zdobył w Goyang złoty medal mistrzostw świata w kategorii 105 kg, uzyskując w dwuboju 421 kg (195 + 226). Rok później, w Antalyi, obronił tytuł mistrza świata, uzyskując 415 kg w dwuboju.
Na Igrzyskach Olimpijskich w Londynie (2012) spalił trzy próby w rwaniu z ciężarem 190 kg i nie został sklasyfikowany. W październiku 2014 ponownie został ukarany za doping dwuletnią dyskwalifikacją, trwającą do października 2016.
Kariera klubowa Wychowanek Orląt Łuków. Był także zawodnikiem WLKS Siedlce/Iganie Nowe i przez wiele lat Startu Otwock/Ekopak Jatne. Ostatnim klubem, który reprezentował, był Zawisza Bydgoszcz.
W 2010 Bronisław Komorowski odznaczył Marcina Dołęgę Krzyżem Oficerskim Orderu Odrodzenia Polski. Był też odznaczony „Złotym Niedźwiedziem” i „Złotą Sosenką” za zasługi dla miasta Łukowa i Otwocka. W 2012 odznaczony przez prezesa PKOL srebrnym medalem „za zasługi”.
W 2014 zakończył karieręS. Tomasik, Smutny koniec kariery Marcina Dołęgi, Przegląd Sportowy na onet.pl, 24.08.2014 [dostęp 2017-01-05].. Obecnie jest trenerem w klubie WLKS Iganie Nowe Siedlce.
Życie prywatne W 2003 ożenił się z Martą Wawak, byłą reprezentantką i mistrzynią Polski w podnoszeniu ciężarów. Ma córkę Martynę (ur. 2005) i syna Oliwiera (ur. 2015).