Вихованець футбольної школи клубу «Севілья» з рідного міста. 1997 року у 18-річному віці дебютував у складі головної команди клубу, яка на той час виступала у Сегунді (другому за ієрархією дивізіоні чемпіонату Іспанії). За результатами сезону 1998—99 «Севілья» пробилася до Прімери і у серпні 1999 Морчена дебютував у матчах елітного девізіону іспанської першості. По завершенні сезону севільська команда знову понизилася у класі, а Морчена перейшов до португальського клубу «Бенфіка».
Впевнені виступи гравця у чемпіонаті Португалії привернули увагу керівників іншого іспанського клубу, «Валенсії», до якої Морчена приєднався у 2001 році, підписавши 4-річний контракт. Протягом першого сезону у «Валенсії», за результатами якого команда стала чемпіоном країни, футболіст нерегулярно з'являвся в основному складі, однак вже з наступного сезону став постійним гравцем основи.
1 серпня2010 року перейшов до «Вільярреала», уклавши з клубом трирічний контракт, проте провів в команді лише два сезони.
Завершив професійну ігрову кар'єру у «Депортіво», за який виступав протягом 2012—2014 років.
Виступи у збірних
Викликався до молодіжних збірних Іспанії протягом 1999—2001 років. 2000 року у складі олімпійської збірної U-23 брав участь у футбольному турнірі на Літніх Олімпійських іграх 2000 року, на якому іспанці вибороли срібні олімпійські нагороди.
21 серпня 2002 року дебютував у складі національної збірної Іспанії у товариській зустрічі. Згодом був включений до складу команди для участі у чемпіонаті Європи 2004 року, в ході якого взяв участь у двох матчах. Під час чемпіонату світу 2006 також був у складі національної команди, однак з'явився на полі лише одного разу, в останній грі групового етапу, результат якої вже не міг завадити виходу іспанців з групи.
Натомість вже на чемпіонаті Європи 2008 року Марчена виступав як беззаперечний гравець основного складу. Впевнена гра основного складу захисту іспанців, який окрім Марчени включав Серхіо Рамоса, Карлеса Пуйоля та Хоана Капдевілу, дозволила суперникам провести лише 2 голи у 5 матчах, чим значно посприяла досягненню збірною Іспанії перемоги у турнірі.
Після континентального тріумфу збірної 2008 року Марчена почав поступово втрачати місце в основі збірної, на його позиції все частіше почав виходити на поле Жерард Піке. До складу збірної для участі у чемпіонаті світу 2010 був включений уже як резервний центральний захисник. За результатами турніру іспанці уперше в історії стали чемпіонами світу, Марчена у ході фінального турніру в Південно-Африканськії Республіці тричі виходив на поле на заміну наприкінці матчів, усього провівши в іграх чемпіонату 8 хвилин.