Marzahn wuchs in Spandau auf und schloß 1952 an der Technischen Universität Berlin das Studium der Geodäsie als Diplom-Ingenieur ab. 1952 bis 1959 war er Observator im Deutschen Geodätischen Forschungsinstitut in München, 1959 bis 1963 Leiter der Vermessungsgruppe Deutsches Elektronen-Synchrotron Hamburg. Er promovierte 1956, die Habilitation in München folgte 1963. 1964 kehrte er nach Spandau zurück und hatte bis zu seinem Tod an der Technischen Universität Berlin den Lehrstuhl als ordentlicher Professor für Geodäsie und Ausgleichsrechnung inne. Marzahn war Mitglied der Deutschen Geodätischen Kommission an der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und im Deutschen Verein für Vermessungswesen.