Diplômée de l’École Nationale de théâtre du Canada en 2010, Marilyn Castonguay a été dirigée au cours de sa formation par des metteurs en scène en vue de la scène montréalaise tels que Claude Poissant, Francis Monty, Denise Guilbault et Jean-Guy Legault. Depuis sa sortie, on a pu la voir dans le Magicien d'Oz (mise en scène de Félix Beaulieu-Duschesneau), présenté par La Roulotte à l'été 2010 dans les parcs de la ville, de même que dans Écume (Anne-Marie White), Dissidents (Patrice Dubois), Villa Dolorosa (Martin Faucher), Les champs pétrolifères (Patrice Dubois), Testament (Éric Jean), Le Joker (Éric Jean) et Le déclin de l'empire américain (Patrice Dubois).

À la télévision, on a pu voir Marilyn dans Au secours de Béatrice à l'antenne de TVA, dans 19-2 à l'antenne de Radio-Canada, dans la série Vertige à l'antenne de Série+ et dans l’émission jeunesse, 1, 2, 3... Géant!, à l'antenne de Télé-Québec. Nous pouvons la voir dans Salmigondis, toujours à l'antenne de Télé-Québec, dans Plan B et dans la série originale Fatale Station sur Ici Tou.Tv Extra. Elle fait maintenant partie de la distribution de la série l'Échappée, où elle incarne Audrey Laberge.

Au grand écran, Marilyn a interprété Solange Tremblay dans L'affaire Dumont (Podz), Marie dans Louis Cyr (Daniel Roby), Nathalie dans l’Ange-Gardien et Julie Beaudry dans Miraculum (Podz). Elle est également de la distribution de Ça sent la coupe (Patrice Sauvé) aux côtés de Louis-José Houde.

Ayant aussi bénéficié d’une formation en danse (Cégep de Drummondville), Marilyn a gagné, en 2004, le Gala Révélation (catégorie danse), puis elle s’est vu remettre une bourse ainsi que l’Or dans la catégorie Jazz du Festival international DansEncore en 2005.