Faren, David Thrane (1780–1832), var kjøpmann og spekulant i Christiania, og var som sine foreldre meget aktiv i byens kulturliv, blant annet Det Dramatiske Selskab, der han møtte sin kone Helene Sophie Bull (1785–1831). Hun var datter av Peter Bull, en rik kjøpmann og tobakksfabrikant fra Fredrikstad. De fikk tre barn, Marcus var yngst.