Chimiste de formation, Anne Marinier obtient son doctorat en synthèse organique à l’Université de Sherbrooke en 1990 après avoir travaillé sous la direction de Pierre Deslongchamps. Elle joint ensuite l’équipe de Garland Marshall à la Washington University School of Medicine, à Saint-Louis pour un stage postdoctoral.

L’entreprise pharmaceutique Bristol-Myers Squibb l’embauche en 1991. Elle travaille alors au développement de nouveaux médicaments anti-infectieux, anti-inflammatoires et anti-tumoraux. En 2007, Anne Marinier joint l’IRIC et contribue à la création de ce qui deviendra le plus grand groupe de chimie médicinale en milieu académique au pays. Elle dirige l’Unité de découverte de médicaments de l’Institut.