Marius Hemmleb studierte Dramaturgie mit Schwerpunkt Musik und Tanz an der Hochschule für Musik und Theater „Felix Mendelssohn Bartholdy“ in Leipzig. Seine ersten Erfahrungen als Dramaturgieassistent sammelte Hemmleb bei der Kinder- und Jugendtheaterproduktion Hier kommt keiner durch! am Theater der Jungen Welt. Er hospitierte während seines Studiums an der Komischen Oper Berlin und war dort zudem als Übertitelinspizient tätig. Darüber hinaus begleitete er das Projekt Spielräume, das unter anderem einen AR-Walk entwickelte, dramaturgisch.
Von 2024 bis 2026 war Hemmleb als Dramaturgieassistent an der Komischen Oper Berlin engagiert. Neben der Mitarbeit an Musiktheaterproduktionen war er dort auch an der Konzeption und Betreuung von Kammer- und Kinderkonzerten beteiligt.
Seit 2023 ist er zudem wiederholt als Lehrender für Dramaturgie in der Bühnenbildklasse von Lena Newton an der Kunstakademie Düsseldorf tätig.
Ab der Spielzeit 2026/27 ist Marius Hemmleb als Pressereferent und Referent der Intendanz am Theater Baden-Baden tätig.