Cech, futbola 2000-01 sezonunda Inter Bratislava'da başladı. Aynı sezon takımıyla Corgon Liga ve Slovakya Kupası şampiyonluğu yaşadı.

2004-05 sezonunda AC Sparta Prag'a transfer oldu. Bir sezon oynadığı Prag'da yalnızca 17 lig maçına çıkan Cech, burada da lig şampiyonluğu yaşadı.

Takımda yeterince forma şansı bulamamasına rağmen Slovakya U-21 ile gösterdiği performans sonrasında sol bek arayan FC Porto'ya geçti. Teknik direktör Co Adriaanse'nin yardımlarıyla teknik açıdan büyük bir gelişim gösterdi. Porto'da oynadığı üç sezonda 52 lig maçında forma giyip iki gol atan Slovak futbolcu, üç lig ve bir Portekiz Kupası şampiyonluğu yaşadı.

Marek Cech, 15 Temmuz 2008'de 1.4 milyon pound karşılığında Premier League'e yeni yükselen West Bromwich Albion'a transfer oldu. Forma giydiği ilk maç olan Arsenal karşılaşmasında teknik direktör Tony Mowbray tarafından orta sahanın sağında görevlendirilen Cech, WBA'nın küme düştüğü o sezon yalnızca 8 lig maçında oynayabildi.

Mowbray'in sol bekte Paul Robinson'ı tercih etmesi ve Cech'e şans vermemesi nedeniyle Slovak defans, sezon sonunda takımdan ayrılmak istediğini belirtti. Ancak o sırada Mowbray'in takımdan ayrılıp yerine Roberto Di Matteo'nun gelmesiyle takımda kaldı. Di Matteo ile birlikte sürekli forma giymeye başladı ve o sezon West Bromwich'le yeniden Football League Championship'ten Premier Lig'e döndü. WBA kariyeri boyunca attığı iki golü de o sezon Plymouth Argyle ile oynanılan ve 3-1 kazanılan maçta kaydetti.

Albion'daki son sezonu olan 2010-11 sezonunda 15 lig maçında forma giydi. Sezon sonunda biten sözleşmesi ise Mayıs 2011'de bir yıl daha uzatıldı.

Marek Cech, 31 Ağustos 2011'de 1 milyon euro karşılığında Trabzonspor'a transfer oldu. Aynı gün İstanbul'da kendisini üç yıllığına Trabzonsporlu yapan sözleşmeye imza attı. Cech'in her yıl için 800 bin euro garanti ücret ve 10 bin euro maçbaşı ücreti alacağı açıklandı. Slovak futbolcu yeni takımında Engin Baytar'ın ayrılmasından sonra boşa çıkan 5 numaralı formanın da yeni sahibi oldu.

Cech, Trabzonspor'daki ilk maçına 10 Eylül 2011'de Manisaspor'la oynanılan karşılaşmanın 69. dakikasında Halil Altıntop'un yerine oyuna dahil olarak çıktı. Trabzonspor'un Şampiyonlar Ligi'nde oynadığı tüm maçlarda da forma giyen Marek Cech, 25 Ocak 2012'de Eskişehirspor'la oynanılan ve 4-1 kazanılan 22. hafta maçında bordo mavili forma altındaki ilk lig golünü attı. Slovak futbolcu bordo mavili kulüpteki ilk sezonunda 30 lig maçına çıkıp, 1 gol attı. Ayrıca Şampiyonlar Ligi'nde oynanılan 6 maçta da ilk 11'de forma şansı buldu.

2012-13 sezonunda Emerson'un transfer edilmesiyle teknik direktör Şenol Güneş, Cech'e kadroda yer vermedi. Şenol Güneş'in 27 Ocak 2013'te istifa etmesinin ardından göreve gelen Tolunay Kafkas, Emerson'un yerine Cech'i tercih etmeye başladı. Ligin son haftasındaki Galatasaray maçı hariç oynadığı tüm karşılaşmalara ilk 11'de çıkan Cech, 14 maçta forma giydi.

Milli takımının formasını ilk kez 2004 yılında Japonya'ya karşı giyen Cech, milli takımıyla ilk golünü 8 Eylül 2007 tarihinde 2008 Avrupa Futbol Şampiyonası elemeleri maçında İrlanda'ya atarken, yine elemelerde 5-0 Slovakya'nın kazandığı San Marino karşılaşmasında da iki gol attı. Cech, 2010 FIFA Dünya Kupası elemeleri maçında San Marino'ya karşı tekrar iki gol kaydetti. Ülkesinin Güney Afrika'da düzenlenen 2010 Dünya Kupası kadrosunda da yer alan Marek Cech, turnuvada sadece Yeni Zelanda ile oynanılan maçta oynayabildi.