E' nato a Pisa ma dal 1990 vive e lavora in Inghilterra dove ha completato la sua formazione musicale.
Dopo il diploma in pianoforte ottenuto a Firenze infatti Marianelli lascia presto l'Italia per frequentare un corso alla Guildhall School of Music and Drama di Londra, uno dei più prestigiosi conservatori britannici per attori e musicisti. Da quel momento la sua strada appare segnata e non abbandonerà più i binari della composizione per teatro, Tv e cinema.

Le prime composizioni per lo spettacolo sono quelle per il teatro d'avanguardia, per i film di Paddy Breathnach Ailsa (vincitore a San Sebastian nel 1994) e I Went Down, e per la BBC Symphony Orchestra. Poi nel 2002 l'occasione di passare al grande cinema grazie a Michael Winterbottom e alla colonna sonora di Cose di questo mondo. Il film vince l'Orso d'oro a Berlino e le proposte per Marianelli diventano sempre più interessanti.

Nel 2004 è la volta di Terry Gilliam che gli chiede di comporre le musiche di I fratelli Grimm e l'incantevole strega. Nel 2005 quella di Joe Wright che gli affida le musiche di Orgoglio e Pregiudizio. tratto dal celebre libro di Jane Austen e interpretato da Keira Knightley. È la consacrazione definitiva: la colonna sonora ottiene la candidatura all'Oscar e a Manganelli si aprono le porte di Hollywood. V per vendetta (James McTeigue), Il colore della libertà (Bille August), Il buio nell'anima (Neil Jordan) recano tutti la sua impronta.

Ma è ancora da un film inglese che gli arrivano le soddisfazioni maggiori. Nel 2008 torna a collaborare con Joe Wright per un nuovo adattamento cinematografico questa volta tratto da un libro di Ian McEwan che tra le protagoniste ha, potenza delle coincidenze, di nuovo Keira Knightley. Il film si intitola Espiazione e la sua colonna sonora, firmata da Marianelli vince dapprima il Golden Globe per la migliore colonna sonora originale e poi il premio Oscar per la migliore colonna sonora originale.