Fez o curso da Escola de Artes Decorativas António Arroio e frequentou a Escola de Belas Artes de Lisboa.
É considerado um dos grandes pintores portugueses contemporâneos, tendo-se notabilizado pela versatilidade. Integrado na corrente neo-realista da pintura portuguesa notabilizou-se com a sua participação na I Exposição Geral de Artes Plásticas na Sociedade Nacional de Belas Artes, em 1946.
Em 1947, na II Exposição Geral de Artes Plásticas, Marcelino Vespeira, apresenta já alguns desvios em relação à corrente neo-realista e em 1948 a ruptura é total, adere ao surrealismo recusando-se a participar na III Exposição Geral de Artes Plásticas.
Na fase surrealista colaborou na execução de Cadavre Exquis e participou na primeira exposição do Grupo Surrealista de Lisboa, em 1949, “destacando-se como o pintor mais interessante do conjunto (…) Os quadros que apresentou afirmam-se pela imaginativa desconstrução do corpo feminino e pelo tenso erotismo que deles irradiava.”
Nos anos 50 passou pelo abstraccionismo geométrico, e participou no 1.º Salão de Arte Abstracta. Contudo, as obras desta fase foram destruídas pelo pintor que a classificou como uma experiência negativa.
Em 1971 foi seleccionado com mais 10 pintores para executar uma nova decoração no café A Brasileira, em Lisboa. Foi também Marcelino Vespeira que produziu o logótipo do movimento de Dinamização Cultural do MFA.
Em 2002 faleceu, com 77 anos.