En noviembre de 1936 participó en la ofensiva de Villarreal. En febrero y marzo de 1937 Marcelino Bilbao luchó con el batallón Isaac Puente en el asedio de Oviedo, integrado en la 1º Brigada de las Brigadas Expedicionarias Vascas. Ante la ofensiva del general Mola participó en la retirada de los frentes guipuzcoanos, fue testigo directo del bombardeo de Guernica y luchó en la batalla de Sollube. Después de la caída del Cinturón de Hierro de Bilbao pasó a Santander y de allí a Asturias, participando en la batalla del Mazuco. En esta batalla todo el batallón fue condecorado con la "Medalla de la Libertad" (máxima distinción de la II República Española) concedido por Belarmino Tomás, presidente del Consejo Soberano de Asturias y León, al comandante del batallón, Antonio Teresa de Miguel.