Fue hermano de san Petronio, su antecesor en la sede de Die, que lo ordenó diácono y lo tuvo como su asistente durante diez años. A la muerte de Petronio, fue elegido Marcelo al estilo como se elegían muchos obispos en aquella época: por aclamación popular; pero cuenta la leyenda que cuando Marcelo oyo que había sido elegido sucesor de Petronio, escapó de la ciudad y se fue a esconder en la hendidura de una roca. El pueblo finalmente lo encontró y lo llevó de nuevo a la ciudad. Aceptó el cargo, y recibió la ordenación episcopal de manos de san Mamerl, obispo de Vienne; pero Leoncio, arzobispo de Arles, vio esta ordenación como una usurpación de sus prerrogativas de arzobispo, y apeló al papa san Hilario. Este ordena que la elección sea confirmada por Leoncio, a cuya sede pertenecía la prerrogativa. Si alguna duda abrigaba Leoncio, los milagros realizados por Marcelo lo convencen de que se trataba realmente de la voluntad de Dios.
Marcelo fue deportado a Arlés por orden del rey Eurico. Pero los sufrimientos no terminaron allí, sino que una vez vuelto a Die fue encarcelado por Gondebando, rey de los los Bourginenses, una población infectada de arrianismo. Murió el año 510, luego de un episcopado de unos 40 años. Su vida se encuentra en un documento tardio, escrita en el siglo IX por san Ulphino. Está inscripto en el Martirologio llamado "Jeronimiano", uno de los primeros y más importantes martirologios históricos. Es, junto con su hermano, patrono principal de la actual diócesis de Die.
En Barjols se celebra cada año las "Tripettes", fiesta de san Marcelo de Die, para conmemorar una hambruna que fue detenida con la invocación y el traslado al lugar de las reliquias del santo, en 1350; entre otras ceremonias, se lleva en procesión el busto-relicario que acompaña a esta nota.
Ver Duchesne, Fastes épiscopaux de l'ancienne Gaule, Vol I, pág 234, y el Dictionnaire hagiographique de Petin, vol II (pág 370). Existe un opúsculo de 16 páginas dedicado a los dos hermanos: Saint Pétrone et Saint Marcel Evêque de Die au Ve siècle : recherches historiques et documents liturgiques, de Jules Chevalier, ed. Montélimar. Bourron, 1879, pero no he podido acceder a él. Sobre la fiesta de las "Tripettes", ver el sitio de Barjols en internet.