Eddie Marsan est né et a grandi dans le quartier de Bethnal Green, à Londres. Après une carrière de peintre, l’acteur britannique se lance dans la comédie et fait rapidement parler de lui grâce à des rôles de méchants charismatiques et à son travail avec de grands réalisateurs. En 2003, il campe un révérend (rôle qu'il interprètera à nouveau dans Beowulf, la légende viking en 2005) dans 21 grammes d’Alejandro González Inárritu avant de jouer le violent Killoran dans Gangs of New York de Martin Scorsese.
Deux ans plus tard, l'acteur connait une période faste: à l'affiche de Match Point de Woody Allen, puis du Nouveau monde, la fresque historique de Terrence Malick, il joue les militants dans Vera Drake de Mike Leigh, qu'il retrouvera en 2008 pour Be Happy. En 2006, Eddie Marsan participe à l’adaptation du comic futuriste V pour Vendetta et obtient de petits rôles dans les blockbusters Mission: Impossible 3 et Miami vice - Deux flics à Miami mais c’est en tant que directeur de théâtre dans L' Illusionniste de Neil Burger qu'il retrouve le devant de la scène.
Par la suite, le comédien se distingue par son interprétation de gangster au crochet dans Hancock de Peter Berg avant de tenir le rôle de l'inspecteur Lestrade dans Sherlock Holmes. Deux ans après, habitué aux rôles de méchants, il joue les kidnappeurs dans La Disparition d'Alice Creed de J Blakeson.