Márcio Vilela nasceu em 1978 no Recife, Brasil.
É licenciado em fotografia pela Escola Superior de Tecnologia de Tomar e mestre pelo European Master of Fine Art Photography no IED Madrid.
Em 2008 foi um dos sete artistas selecionados para o prémio Anteciparte. Em 2010 desenvolveu uma residência artística de dois anos no Carpe Diem-Arte e Pesquisa, da qual resultou a exposição individual Mono, em 2012. Neste mesmo ano foi selecionado para o prémio “Abre Alas 8”, promovido pela galeria A Gentil Carioca, no Rio de Janeiro.
Ainda em 2012 participou de uma residência artística na Ilha de São Miguel, nos Açores, a convite da Galeria Fonseca Macedo. Desta residência resultou, em 2014, a exposição Azores, com o lançamento de um livro de artista com o mesmo nome.
Em 2014, foi convidado pelo Museu de Arte Moderna Aloísio Magalhães à realizar uma residência artística na cidade do Recife, com o intenção de desenvolver um novo trabalho sobre paisagem e estudo de cor.
Em 2015, foi um dos artistas convidados para as Residências Criativas do Pico do Refúgio, em São Miguel.
Em 2018, é um dos artistas convidados à participar da série Um.Artista, do Canal Arte1 Brasil. Ainda em 2018 apresenta o projecto “Estudo Cromático para o Azul” no Museu Nacional de Brasilia.
Em 2019, apresenta a exposição Satellites no Museu Nacional de Arte Contemporânea do Chiado, Lisboa, Portugal.
Desde 2007, é docente na área da fotografia. As obras de Márcio Vilela estão representadas no Museu Nacional de Arte Contemporânea do Chiado – MNAC, Museu Nacional de Brasília, Museu de arte Moderna Aloísio Magalhães, Colecção António Cachola e em diversas colecções privadas.
Márcio Vilela vive e trabalha em Lisboa.