Historię tych dwóch świętych, razem głoszących Ewangelię i razem umęczonych za Wiarę, poznajemy dzięki martyrologium świętego Hieronima (Martyrologium Hieronymianum) i wspomnieniom papieża świętego Damazego, który opis ich męczeństwa miał zaczerpnąć od kata wykonującego wyrok, a sam mówił, iż właśnie im zawdzięcza swoje nawrócenie. Marcelin był kapłanem, Piotr zaś przyjął jedynie święcenia niższe i miał prawo sprawowania egzorcyzmów. Przemierzali oni ziemie imperium rzymskiego głosząc Dobrą Nowinę, ponawiając na ołtarzach Ofiarę Syna Bożego, wypędzając demony i nawracając. Ich działalność, z którą wkroczyli w okres prześladowań za panowania Dioklecjana, doprowadziła ich wkrótce przed sąd pogański, który oskarżył ich o niweczenie narodowej religii i szerzenie „chrześcijańskiego zabobonu”.
Rzymianie chcieli zapobiec rozszerzeniu kultu kolejnych umęczonych chrześcijan, dlatego na miejsce egzekucji obrali odludną polanę w lesie pod miastem. Duchowni zostali zmuszeni do wykopania sobie grobu. Spełniali to ochotnie, wiedząc, iż praca, którą narzucił im cynizm oprawców, jest miła Bogu i nie hańbi z powodu wierności Zbawicielowi. Przed straceniem opowiadali swym katom o Chrystusie i zbawieniu, co okazało się owocne, ponieważ jeden ze strażników Doroteusz nawrócił się później i przyjął chrzest. Marcelina i Piotra ścięto na miejscu i zakopano w przekonaniu, iż słuch po nich zaginie.
Zapobiegliwość pogańska nie zdołała jednak zatrzymać kultu świętych męczenników, odnalazła bowiem ich ciała święta Lucyla wraz z inną pobożną niewiastą Firminą i wyprawiły im należyty pogrzeb w katakumbach przy Via Labicana. Autorem epitafium stał się papież Damazy. Zadbał on, razem ze swoim wiernym ludem, by nie zaginęła pamięć o niezłomnych głosicielach Słowa Bożego. Wieść o nich dotarła do cesarza Konstantyna, pierwszego władcy imperium przychylnego chrześcijaństwu – wybudował on nad miejscem ich pochówku bazylikę i umieścił tam mauzoleum swojej matki świętej Heleny.
Papież Wigiliusz wpisał ich imiona do kanonu Mszy Świętej, a od VII wieku miejsce ich pochówku zaczęło gromadzić pielgrzymów. Od następnego zaś wieku rozpoczęła się wędrówka relikwii Świętych – papież Grzegorz IV przekazał je sekretarzowi Karola Wielkiego Reinhardowi, który przywiózł je do Niemiec, zaś w połowie XIII wieku Aleksander IV przeniósł pozostałe w Rzymie relikwie do kościoła, który otrzymał wezwanie świętych męczenników.
Kościół wspomina obuświętych 2 czerwca.
FO