Tout en étudiant le chant classique et la musique de chambre au Conservatoire de Liège, Marianne Pousseur a chanté dans les deux ensembles dirigés par Philippe Herreweghe, le Collegium Vocale et La Chapelle Royale.

Elle participe en même temps à plusieurs spectacles du Théâtre du Ciel Noir dirigé par Isabelle Pousseur. Leur version scénique de Pierrot Lunaire d'Arnold Schönberg a fait l'objet d'un film, avec l'Ensemble Musique Oblique sous la direction musicale de Philippe Herreweghe, ainsi que d'un enregistrement CD pour le label Harmonia Mundi France.

Elle s'est produite régulièrement avec des ensembles tels que le Schönberg Ensemble de La Haye, (direction Reinbert de Leeuw), Remix de Porto, Die Reihe de Vienne, etc. ainsi qu'avec l'Ensemble Intercontemporain, notamment sous la direction de Pierre Boulez, dans un répertoire essentiellement tourné vers le XXe siècle, la création et le théâtre musical. Elle est invitée par le Festival d’Automne à Paris à interpréter Infinito Nero de Salvatore Sciarrino, dont elle est aussi l’interprète dans Lohengrin avec l’Ensemble Intercontemporain, avec ASKO (Amsterdam), avec l'Ensemble Risognanze (Milano). C'est avec ce dernier ensemble qu'elle enregistre l'oeuvre pour le label "Col legno", paru en 2008. Cet enregistrement gagne le MIDEM Classical Awards 2009 à Cannes.

Son expérience théâtrale lui permet d’être interprète récitante dans de grandes œuvres symphoniques comme Psyché de César Franck ainsi que "Peer Gynt" de Grieg en version concertante sous la direction de Kurt Masur avec l’Orchestre National de France et le London Philharmonic Orchestra.

En collaboration avec Enrico Bagnoli, elle a fondé la compagnie de théâtre musical Khroma. Avec cette compagnie, elle a crée de nombreux spectacles de formats divers, allant du spectacle pour enfants aux œuvres musicales les plus pointues, présentés dans le monde entier et les plus grands festivals internationaux.

C'est pour elle que Georges Aperghis avait composé en 2004 "Dark Side" avec l'Ensemble Intercontemporain. Ils décideront de travailler à nouveau ensemble et Khroma pour "Ismène" poème de Yannis Ritsos, mué en opéra pour voix seule en 2008. En 2013, elle crée "Phèdre", du même auteur, pour lequel elle est chanteuse, actrice et compositrice. Ensuite 2015, "Ajax", dernier volet de la "Trilogie des éléments" du même auteur, pour lequel elle est chanteuse, actrice et compositrice. La Trilogie sera reprise dans son intégralité en Belgique et en Europe en 2017 et 2018.

Après avoir été professeur de chant pendant de nombreuses années, elle est actuellement professeur d'art lyrique au Conservatoire Royal de Bruxelles, en Belgique.