Die Herkunft von Marco d’Oggiono liegt weitgehend im Dunkeln. Gegen 1490 / 1491 ist er als Mitarbeiter der Leonardo-Werkstatt in Mailand dokumentiert. Zu der Zeit erhielt er, zusammen mit Giovanni Antonio Boltraffio, den Auftrag, für die Kapelle von San Leonardo ein Altarbild zu malen. Gegen 1494 war dieser Auftrag noch nicht ausgeführt, so dass ein neuer Vertrag abgeschlossen wurde, in dem die beiden Maler als compagni depinctori bezeichnet werden. Noch im gleichen Jahr wurde das Werk vollendet. Es handelte sich um eine Auferstehung Christi mit den Heiligen Leonhard von Noblac und Lucia, die sich heute in der BerlinerGemäldegalerie befindet. Etwa zur gleichen Zeit entstand auch die berühmte Madonna Litta in der Eremitage in St. Petersburg, die heute von vielen Kunsthistorikern ebenfalls als eine Gemeinschaftsarbeit der beiden Künstler angesehen wird. Kurze Zeit darauf gründete Marco d’Oggiono eine eigene, erfolgreiche Werkstatt. Gegen 1497 / 1498 erhielt er von der Bruderschaft der Scuola di Sant'Ambrogio in Venedig den Auftrag, mehrere Bilder für die Kapelle der Frari-Kirche zu malen. Um 1501 / 1502 ist er in Savona dokumentiert. Kurze Zeit darauf wird er wieder in Mailand erwähnt.
Neben eigenen Werken war Marco d’Oggiono vor allem als Kopist von Werken des Leonardo da Vinci gefragt, von denen sich zahlreiche Beispiele erhalten haben. Am bekanntesten sind dabei seine Kopien nach Leonardos Abendmahl. Daneben haben sich zahlreiche eigenständige Werke erhalten, die heute in vielen Museen zu finden sind. Im Gegensatz zu den Gemälden werden ihm nur wenige Zeichnungen zugeschrieben.