Märzendorfer est né à Oberndorf près de Salzbourg. Il a eu comme maîtres Robert Wagner à Graz et Clemens Krauss au Mozarteum à Salzbourg. Il a été nommé premier chef d'orchestre de l'Opéra de Graz en 1940. Il a fondé le Grazer A cappella Chor avec lequel il a effectué d'importantes premières (s Golgotha de Frank Martin). Il a été chef d'orchestre au Théâtre Colón de Buenos Aires pendant deux ans au début des années 1950. Il était alors l'assistant de Karl Böhm. En 1954, il a été chef invité au Festival de Salzbourg. De 1953 à 1958, il est devenu chef principal de l'Orchestre du Mozarteum de Salzbourg, et a effectué plusieurs tournées avec l'orchestre, y compris une tournée américaine très applaudie.
Il a été nommé directeur musical du Festival de Salzbourg à Hellbrunn en 1976, où il a fait représenter une vingtaine d'œuvres de théâtre de Jacques Offenbach. Il est devenu chef permanent à l'Opéra national de Vienne en 1961, et s'est souvent produit à l'Opéra d'État de Berlin. En 1979, il a sorti de l'ombre l'opéra Fredigundis de Franz Schmidt. Le répertoire complet de Märzendorfer comprenait plus de quatre-vingts opéras (de Mozart à Wagner, Verdi, Debussy, Krenek et Milhaud).
Märzendorfer, qui jouait du piano, du violon et de l'alto, a également composé de la musique de chambre, des concertos pour piano, de la musique de scène et un ballet (Teufelsgarde 1944).
Premières
Parmi les premières d'œuvres de Richard Strauss sous la baguette de Märzendorfer, on trouve :
