Professionista dal 1929 al 1936, vinse il Giro d'Italia 1930.
Carriera Dopo essersi fatto notare per le sue prestazioni correndo da "isolato" (nel 1928 fu campione italiano in questa speciale categoria) salì alla ribalta al Giro d'Italia 1930, approfittando anche dell'assenza del superfavorito Alfredo Binda (la storia vuole che venne addirittura pagato per non correrlo in virtù della sua netta superiorità).
Marchisio vinse subito la terza tappa e conquistò la leadership della gara; si ripeté con una vittoria anche nella tappa seguente e riuscì a difendere il primato fino a Milano. All'età di 21 anni, 1 mese e 15 giorni divenne così il più giovane vincitore della corsa rosa: tale primato verrà superato solo da Fausto Coppi nel 1940 (mantiene tuttora la seconda posizione in questa particolare classifica).
Con queste premesse sembrava destinato ad una carriera luminosa ma, dopo il terzo posto nel Giro dell'anno seguente (in cui vestì per due giorni la maglia rosa, introdotta proprio nel 1931 come simbolo del primato) non riuscì più a ottenere risultati di rilievo, tanto da chiudere la carriera nel 1936 a neppure trent'anni.
Palmarès 1928 Campionati italiani, Prova in linea Indipendenti Piccolo Giro di Lombardia
1930 Coppa Val Maira 3ª tappa Giro d'Italia (Palermo > Messina) 4ª tappa Giro d'Italia (Reggio Calabria > Catanzaro) Classifica generale Giro d'Italia Giro della Provincia di Reggio Calabria
1932 4ª tappa Barcellona-Madrid (Guadalajara > Madrid) Classifica generale Barcellona-Madrid
Piazzamenti Grandi Giri
Giro d'Italia 1930: vincitore 1931: 3º
Tour de France 1932: 26º
Classiche monumento
Milano-Sanremo 1930: 6º 1931: 11º
Giro di Lombardia 1931: 4º
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Categoria:Vincitori del Giro d'Italia