Marichela Sepe è professore associato presso il DICEA Sapienza Università di Roma e membro del Collegio dei Docenti del Dottorato di Ricerca in INGEGNERIA DELL'ARCHITETTURA E DELL'URBANISTICA. Ha collaborato anche con l'ISMed-CNR e il DiARC-Università Federico II.
E' stata visiting professor: nel 2013 presso la Peking University e ha tenuto lezioni presso le Università di Pechino, Wuhan e Xi'an; nel 2024 presso la Faculty of Architecture of Gdańsk University of Technology. I suoi interessi di ricerca includono: progetto urbano sostenibile; identità dei luoghi; città sana; spazi pubblici vivibili; rigenerazione urbana creativa; ricostruzioni post-sisma e multiadattamento, valorizzazione dei beni culturali, multimedia. Su questi argomenti ha pubblicato diversi articoli su riviste nazionali e internazionali, atti di convegni, libri e capitoli di libri. In ambito nazionale e internazionale è responsabile e membro del comitato scientifico di convegni, referee e membro dell'Editorial board delle principali riviste scientifiche di progettazione e pianificazione urbana.
Ha svolto il ruolo di coordinatrice e responsabile scientifico in progetti di ricerca nazionali e internazionali tra cui: FP7-PEOPLE-2011-IRSES MC-IRSES - PUMAH; European Culture Programme 2007-2013 Preserving Places; Por-Creo /FESR 2007-2013 TECON@BC; POR FESR Lazio 2007/2013 Div@ter; Progetto SISMI"-DTC distretto della Regione Lazio. Ha inoltre svolto il ruolo di membro dell'ASG del progetto HORIZON 2020 Urban Maestro e Co-Responsabile del WP3 sulla rigenerazione urbana del Progetto LANDSUPPORT HORIZON 2020. Attualmente è Responsabile dell'Urban Impact Unit del PRIN 2020 "SUMMA", coordinatrice del network GUDesign e membro del COST Dynamics of placemaking e Writing Urban Places. È responsabile del Laboratorio Scientifico "Geodesign e Urbandesign" dell'Università LUPT Federico II. Sepe è Vice Presidente della sezione Campania dell'INU e membro del Consiglio Direttivo nazionale dell'INU, membro del Consiglio Direttivo Eura e membro dell'Urban Design Group.
Nel 2014-2023 ha vinto: il Premio Ardito-Desio per il paper presentato alle conferenze Ipsapa 2014, 2016 e 2018; l'Urban Planning Literature Award dell' Istituto Nazionale di Urbanistica (INU) nel 2014, 2015 e 2017; nel 2023 l'Horizon Europe Award. Ha partecipato a diversi concorsi di Architettura e Progettazione Urbana, nei quali ha ottenuto due primi posti e una selezione.