W roku 1814 Marsden wynajął statek Active, na pokładzie którego dwaj misjonarze wyruszyli ku Nowej Zelandii. Byli pierwszymi misjonarzami europejskimi na wyspach. Wkrótce po nich na Nowej Zelandii zjawił się (w towarzystwie sześciu maoryskich wodzów z Parramatty) sam Marsden. Uzyskał zgodę Maorysów na utworzenie pierwszej misji chrześcijańskiej na Wyspie Północnej.
W ciągu następnych dwudziestu trzech lat Marsden odbył siedem dalszych podróży z Australii do Nowej Zelandii. Jakkolwiek głównym jego zadaniem było nawracanie Maorysów, znalazł również czas na eksploracje Wyspy Północnej. Szczególnie dokładnie zbadał tereny pomiędzy Zatoką Obfitości (ang. Bay of Plenty) a Zatoką Tamizy (ang. Firth of Thames) – wąski pas lądu łączący cypel północny z resztą wyspy. Tam, w latach czterdziestych XIX wieku powstało miasto Auckland, późniejsza stolica Nowej Zelandii. Podczas swej ostatniej podróży w roku 1837 pośredniczył w negocjacjach, które doprowadziły do zawarcia traktatu pokojowego z Maorysami, a tym samym powstania pierwszej stałej osady na wyspach.