وی در زمان بازیگری در پست دفاع بازی می‌کرد و خیلی زود و در سن ۲۵ سالگی به سمت مربیگری تغییر رویکرد داد.
بیلسا در سال ۱۹۸۰ به عنوان بازیکن خود را بازنشسته کرد و از همان سال شروع به آموختن در زمینه مربیگری کرد و کم کم تا سال ۱۹۹۰ برای چند باشگاه در کشورش آرژانتین به عنوان مربی خدمت کرد.
وی چندی بعد پس از کسب تجربه به مکزیک رفت و چند فصلی در تیم‌های رده پایین این کشور به کسب تجربه پرداخت و بعد به آرژانتین بازگشت.
در سال ۱۹۹۸ به کشور اسپانیا رفت و در تیم اسپانیول به مربیگری پرداخت.
وی بازیکن تیم نیوولز اولد بویز و مربی همین تیم بوده است. بیلسا همچنین سابقه مربیگری در تیم ولز سارسفیلد آرژانتین، اسپانیول اسپانیا و تیم ملی آرژانتین را دارد.
بیلسا یک مربی استثنایی، مردی وفادار به بازی جذاب، متکی به اندیشه‌های منحصر بفر و نگاه به فوتبال نایاب و عاشق بازی تهاجمی است.
بیلسا در جام جهانی ۲۰۰۲ مربی تیم ملی آرژانتین بود و از آن دوره که در اولین دور رقابت‌ها حذف شد خاطرات تلخی دارد.
بیلسا در دوران بازیگری پر فروغ نبوده، اما در بین بازیکنان، مربیان و تماشاگارن آرژانتینی احترام ویژه‌ای دارد.
وی در سال ۲۰۰۷ به عنوان سرمربی تیم ملی شیلی انتخاب شد و بیلسا توانست تیم شیلی را در پایان رقابتهای مقدماتی جام جهانی در آمریکای جنوبی پس از برزیل در ردیف دوم قرار دهد و بعد از ۱۲ سال این تیم را به جام جهانی ۲۰۱۰ ببرد.
پیروزی های چشمگیر شیلی در برابر آرژانتین، پرو، بولیوی، ونزوئلا، کلمبیا، پاراگوئه و اکوادور راه این تیم را به جام جهانی ۲۰۱۰ گشود.
مارچلو بیلسا به دلیل آرژانتینی بودن و دستمزد بالایش در ابتدا مورد انتقاد هواداران شیلیایی قرار گرفت اما با تحولاتی که در تیم ایجاد کرد توانست شیلی را به جام جهانی برساند و به محبوبیت برسد.
تیم شیلی با مربیگری بیلسا در گروه (اچ) رقابتهای جام جهانی ۲۰۱۰ در کنار تیم‌های اسپانیا، سوئیس و هندوراس قرار داشت.