Marjolein van Unen trat im Schwergewicht oder in der offenen Klasse an. Im Schwergewicht gewann sie von 1978 bis 1985 sechs niederländische Meistertitel und war zweimal Zweite. Bei den Europameisterschaften und den Weltmeisterschaften 1980 belegte sie jeweils den fünften Platz im Schwergewicht. 1981 gewann sie bei den Europameisterschaften in Madrid Bronze sowohl im Schwergewicht als auch in der offenen Klasse. 1982 in Oslo gewann Marjolein van Unen das Schwergewichtsfinale gegen die Deutsche Christiane Kieburg und war damit erstmals Europameisterin. Bei den Weltmeisterschaften 1982 in Paris unterlag sie im Halbfinale des Schwergewichts Margaret Castro aus den Vereinigten Staaten, im Kampf um Bronze bezwang sie die Britin Heather Ford. Tags darauf unterlag sie im Halbfinale der offenen Klasse der Belgierin Ingrid Berghmans, anschließend verlor sie den Kampf um Bronze gegen die Deutsche Regina Sigmund.