1942年2月28日，馬國馨出生于山東省濟南市。

1959年1月～1965年1月，在清華大學建筑系建筑學專業學習 ^[5]  。

1965年，進入北京市建筑設計研究院（后改制為北京市建筑設計研究院有限公司）工作。同年8月，加入中國共產黨。此后歷任建筑師、副總建筑師、總建筑師、顧問總建筑師。

1978年，參與設計毛主席紀念堂。

1981年1月～1983年1月， 在日本東京“丹下健三城市建筑研究院”研修 ^[5]  。其間參加新加坡國王中心和尼日利亞新國會大廈設計。

1987年1月～1991年1月，在清華大學建筑學院，建筑理論及歷史專業學習，獲工學博士學位 ^[1]  。

1997年，當選中國工程院院士 ^[1]  。

1999年，完成的首都國際機場第二航站樓設計，獲全國第十屆優秀工程設計建筑金獎。

2000年8月，設計的中國人民抗日戰爭紀念碑暨雕塑園建成。

2001年，作為北京2008 年申奧場館方案設計技術顧問，他指導了北京申奧場館設計方案和設計理念，包括奧林匹克公園、奧運村、國際廣播中心、北京國際體育中心等 ^[4]  。

2002年，設計北京首都國際機場2號航站樓。

2003年，主持完成《體育建筑設計規范》編制。

2004年，設計秦皇島體育館 ^[6]  。

作為一名建筑設計師，馬國馨參與規劃設計眾多大型體育設施。

20世紀70年代初，當時還不到30歲的馬國馨就作為項目設計主要負責人之一承擔了其建筑設計生涯中的第一個公共建筑項目-北京建外國際俱樂部的設計工作，俱樂部有1萬多平方米的面積，包括娛樂、餐廳和網球館、室外游泳、跳水等項目。

馬國馨開始對于體育場地的規格標準并不了解。建網球場地時，從設計方案、施工圖到現場施工都在有經驗的網協工作人員的幫助下完成的。他認為體育建筑設計要學的東西太多。好在北京市建筑設計研究院對體育建筑設計有很多經驗，曾設計了北京體育館、懸索結構的北京工人體育館、空間結構的首都體育館等。一批老同志的指導和馬國馨自己的努力為工程的順利進行打下了基礎。

國際俱樂部的設計施工用了一年的時間，由此馬國馨與體育結下了緣分，對于體育建筑也有了一定的感悟?！皩τ诓煌w育建筑的設計，首先要找準定位，是用于大型賽事，還是用于商業運營，或是用于開展社區體育，要根據用途確定相應的規模檔次。此外，還要符合體育賽事的規則，在場地、高度、燈光等各方面都要合乎標準，能讓運動員發揮出最佳水平，還要考慮安全等因素。 ^[7]  ”

1983年馬國馨完成了在日本的學習回到北京，接手第十一屆亞運會場館國家奧林匹克體育中心的規劃及設計。從參加亞運會工程的可行性研究，試做方案到國家奧林匹克體育中心建成，用了7年時間。他在設計中著重兩個方面：一個是群體設計的總效果，一個是國奧中心的環境設計。在一些細節方面也注意功能的完善，比如在全場實現了殘疾人無障礙環境，這在當時全國的體育建筑中也是比較超前的 ^[7]  。

1996年，馬國馨著作獲全國優秀科技建筑圖書一等獎。

從2000年起，馬國馨帶領設計團隊開始了北京申辦2008年奧運會場館規劃的設計工作。經過一年半的規劃、論證、設計和數十遍地修改，完成申辦奧運會體育場館設計方案。2002年，北京奧申委代表團向國際奧委會送交的《申辦報告》中，包括馬國馨和北京市建筑設計研究院眾多建筑設計師完成的奧運場館及奧林匹克公園的設計方案的文件。

憑借在體育建筑設計領域的豐富經驗，加上自己所進行的理論歸納和對中國國外信息的掌握，馬國馨作為主要負責人承擔了國家行業標準《體育建筑設計規范》的編制任務，該規范已于2003年10月1日開始實施 ^[7]  。

截至2017年12月馬國馨出版專著譯著19部，發表學術論文401篇 ^[2]  。

馬國馨在設計過程中注重對青年建筑師的指導幫助。待奧運申辦成功后，他又將王兵、陳曉民等青年建筑師推上第一線，讓他們向社會各界介紹申奧場館的設計方案，提高他們在行業及社會上的認知度 ^[9]  。

馬國馨在繁忙的工作中，還兼任清華大學、北京大學和北京工業大學的客座教授，帶研究生 ^[10]  。

馬國馨主持和負責多項國家和北京市的重點工程項目，如毛主席紀念堂、國家奧林匹克體育中心、首都機場2號航站樓、停車樓等，在設計成功解決技術難題和關鍵性問題，為工程的順利開展和建成做出了重要貢獻。在建筑歷史、建筑理論、建筑規劃、景觀設計、建筑評論等領域進行了有開拓性的工作 ^[1]  。（中國工程院評）

馬國馨作為一名建筑設計師，總是不放過任何了解國外體育設施的機會。多年的實踐積累和敏銳的觀察思考使他對于體育建筑有了深刻的感悟。他帶領團隊完成的北京2008年申奧場館規劃設計獲得國際奧委會委員們的好評 ^[7]  。（人民網評）

1992 年，在國際奧委會的領獎臺上，馬國馨接過由主席薩馬蘭奇簽字的“體育建筑獎”國際奧委會獎牌，可謂名至實歸。有專家評價他“將整個國家奧林匹克體育中心當作了一個巨型雕塑來加以考慮，這是國內首次大規模的整體環境設計。 ^[4]  ”（《建筑設計管理》評）