1 Compétitions officielles nationales et internationales senior, incluant le parcours amateur et en équipe réserve. 2 Matchs officiels. Dernière mise à jour :
Doublure de Carlos Bossio, titulaire et capitaine de l'équipe pendant plusieurs années au CA Lanús, Marchesín est ensuite en concurrence avec Mauricio Caranta après le départ de Bossio, et il devient un titulaire indiscutable à partir de 2010.
Il remporte la Copa Sudamericana en 2013, la première de l'histoire du club. Agustín Marchesín joue plus de 200 matchs avec son club formateur.
Santos Laguna
En , Agustín Marchesín rejoint le Mexique en s'engageant avec le Santos Laguna[3], où il vient pour remplacer le gardien emblématique du club, Oswaldo Sánchez, parti à la retraite. Il joue son premier match sous ses nouvelles couleurs le , lors d'un match perdu par son équipe contre le Tiburones Rojos de Veracruz (1-2)[4].
Avec cette équipe il devient champion du Mexique en 2015. Il est par ailleurs élu joueur du tournoi lors de cette compétition[5].
Club América
Le est annoncé le transfert de Agustín Marchesín au Club América, en provenance du Santos Laguna[6]. Le , il joue son premier match pour son nouveau club, lors d'une défaite de son équipe face au Deportivo Toluca (2-1)[7].
FC Porto
Le , Agustín Marchesín quitte le Mexique pour sa première expérience en Europe, en s'engageant avec le FC Porto[8]. Il vient pour remplacer Iker Casillas, qui était le titulaire dans le but de Porto depuis quatre ans. Le il joue son premier match pour Porto, en Ligue des Champions face au FK Krasnodar. Il est titulaire et son équipe s'impose sur la plus petite des marge lors de cette partie (0-1)[9]. Il joue son premier match de Liga NOS trois jours plus tard, lors de la première journée de la saison 2019-2020 face à Gil Vicente. Le FC Porto est battu ce jour-là (2-1)[10]. Il est sacré champion du Portugal dès sa première saison avec Porto, étant par ailleurs élu meilleur gardien de l'année dans le championnat portugais, et nommé dans le meilleur onze de l'année[11].
Celta de Vigo
Le , il signe un contrat de deux ans, plus une année supplémentaire en option, soit potentiellement jusqu'en 2025 avec le Celta de Vigo. Le montant du transfert s'élève à 1 M€[12].
Grêmio Porto Alegre
Le , Agustín Marchesín prend la direction du Brésil afin de s'engager en faveur du Grêmio Porto Alegre. Le gardien de 35 ans signe un contrat courant jusqu'en décembre 2025[13].
En sélection
Agustín Marchesín honore sa première sélection avec l'équipe nationale d'Argentine, le , jour de ses 23 ans. Il s'agit d'une rencontre amicale face au Venezuela, que l'Argentine remporte par quatre buts à un[14].
Agustín Marchesín est ensuite retenu par le sélectionneur Lionel Scaloni pour participer à la Copa América en 2019[15]. Il n'y joue cependant aucun match.