Emekliye ayrılmasından 4 yıl sonra ve henüz 32 yaşındayken Marcelino, teknik direktörlük kariyerine İspanya'nın alt liglerinde, tam olarak Deportivo Lealtad kulübünde başladı; ardından başladığı yere geri döndü, ancak bu kez Sporting Gijon kulübünün rezerv takımının teknik direktörü olarak.
Marcelino, 2001'den 2003'e kadar iki yıl boyunca rezerv takımda kaldı; ardından 2002 ile 2005 yılları arasında ilk takımın teknik direktörlük koltuğuna oturdu, ancak İspanya Ligi'ne yükselmeyi başaramadı.
Marcelino'nun Gijon ile başaramadığını, 2005'te çalıştırdığı Recreativo Huelva ile başardı; ilk sezonunda takımı İspanya Ligi'ne çıkardı, sonraki sezon ise La Liga'da sekizinci sırayı elde etti.
Bu sıralama, Recreativo'nun İspanya Ligi tarihindeki en iyi derecesiydi ve bu da Marcelino'nun tarihinde ilk kez ligin en iyi teknik direktörü ödülünü kazanmasına yardımcı oldu.
Recreativo ile elde ettiği bu tarihi başarının ardından Marcelino, Racing ile yeni bir deneyim yaşamaya karar verdi ve tek bir sezonda takımı İspanya Ligi'nde altıncı sıraya taşıdı; bu, kulübün ligdeki tarihinin en iyi derecesiydi ve UEFA Kupası'na katılma hakkını elde etti.
Buna rağmen Marcelino gezginliğini sürdürdü ve bu kez İkinci Lig'deki Real Zaragoza takımına yöneldi; takımı La Liga'ya çıkarmasının ardından ligin en iyi teknik direktörü ödülünü kazandı.
İlginç olan, Marcelino'nun yaklaşık 10 yıl sonra, tam olarak 2019 yılında, Valencia'yı İspanya Kral Kupası şampiyonluğuna taşımasının ardından yeniden İspanya Ligi'nin en iyi teknik direktörü ödülünü kazanmasıdır.