Maresca ha firmato un contratto quinquennale con l'opzione di una stagione aggiuntiva quando è arrivato al Chelsea nel 2024, portando i Blues al quarto posto e alla qualificazione alla Champions League nella sua unica stagione completa a Stamford Bridge. Sono anche riusciti a conquistare alcuni trofei, come la Conference League e il Mondiale per club, battendo sorprendentemente i vincitori della Champions League, il Paris Saint-Germain, nella finale di quest'ultima competizione nell'estate del 2025.
Tuttavia, il rapporto dell'italiano con i proprietari del Chelsea ha iniziato a incrinarsi, in particolare dopo che ha suggerito di aver ricevuto poco o nessun sostegno dopo la vittoria di dicembre sull'Everton.
All'epoca disse: "Questo è il motivo per cui elogio i giocatori, perché nonostante i tanti problemi stanno facendo molto bene dopo una settimana complicata. Da quando sono arrivato al club, le ultime 48 ore sono state le peggiori da quando sono arrivato al club, perché molte persone non ci hanno sostenuto.
"Le peggiori 48 ore da quando sono entrato a far parte del club perché le persone non hanno sostenuto me e la squadra".
Maresca è stato infine esonerato il giorno di Capodanno, dopo una serie di una sola vittoria in sette partite di Premier League, e Liam Rosenior è stato nominato suo successore.