Seit 2012 tritt Marghiev bei den Erwachsenen an. Ende Mai warf er den Hammer auf 75,20 m und qualifizierte sich damit für die Olympischen Sommerspiele in London. Dort kam er allerdings in der Qualifikation nicht über 69,76 m hinaus und belegte am Ende den 31. Platz. 2013 siegte er erneut bei den Moldauischen Meisterschaften. Anfang Juli trat er im Finale der Universiade im russischen Kasan an, das er auf dem achten Platz beendete. Nur wenige Tage später nahm er in Tampere an den U23-Europameisterschaften teil, die er auf dem fünften Platz beendete. 2014 verteidigte er mit persönlicher Bestleistung von 78,27 m seinen nationalen Meistertitel. Seitdem siegte er in jedem darauffolgenden Jahr bei den Moldauischen Meisterschaften. Im August 2014 nahm er in Zürich erstmals bei Europameisterschaften teil und konnte auf Anhieb in das Finale einziehen, das er auf dem neunten Platz beendete. Ein Jahr darauf warf er den Hammer auf 78,72 m, die seitdem als seine persönliche Bestleistung und als Nationalrekord zu Buche stehen. Im Juli nahm er zum zweiten Mal an der Universiade teil und verpasste diesmal mit dem vierten Platz die Medaillenränge nur knapp. Zum Ende der Saison trat er in Peking auch erstmals bei Weltmeisterschaften an, ohne dabei das Finale erreichen zu können. 2016 gelang es Marghiev erneut sich für die Olympischen Sommerspiele zu qualifizieren. Bevor er in Rio de Janeiro antrat, nahm er im Juli an den Europameisterschaften in Amsterdam teil, bei denen er den achten Platz belegte. Einen Monat später gelang es ihm bei den Olympischen Spielen in das Finale einzuziehen, das er als Zehnter beendete.