Biblioteket kan spore sin historie tilbake til to store donasjoner. I 1362 skjenket Francesco Petrarca sin håndskriftsamling til republikken Venezia. Den neste store mesenen var kardinal Bessarion, som 31. mai 1468 skjenket sitt private bibliotek (746 bind, deriblant 482 greske og 264 latinske håndskrifter) til republikken. De to samlingene dannet grunnstammen i Biblioteca Marciana. Gjennom innlemmelse av bibliotekbestander innenfor republikken og senere gaver vokste biblioteket også senere betydelig.