Sejak membuat terobosan pada musim 2008-09, Marchisio sering dibanding-bandingkan dengan mantan gelandang Juventus dan Italia Marco Tardelli oleh pers Italia, karena energi, gaya permainan yang ulet, dan kemampuan membaca permainan yang baik, serta kemampuannya yang secara mulus dapat beralih ketika sedang menyerang dan bertahan. Gelandang "box-to-box" yang keras, serbaguna, dan dinamis, dengan visi dan teknik yang baik, ia mampu bermain sebagai gelandang bertahan, sebagai playmaker, atau bermain melebar, tetapi posisinya yang disukai dan paling efektif adalah di tengah. Meskipun menggunakan kaki kanan, ia juga kompeten dengan kaki kirinya, yang dibuktikan dengan kegemarannya mencoba melakukan tembakan atau mencetak gol dari luar kotak penalti dengan kedua kakinya, jika diberi kesempatan..