Marilène van den Broek werd geboren op 4 februari 1970 in Dieren als dochter van Hans van den Broek en José van den Broek-van Schendel. Ze heeft een zus, Caroline. Marilène is gedoopt op 6 april 1970 in Dieren. 

Op 29 november 1997 verloofde Marilène zich met prins Maurits. Het paar trouwde op 29 mei 1998 in Paleis het Loo voor de burgerlijke stand. De kerkelijke inzegening vond plaats op 30 mei in de Grote Kerk van Apeldoorn. 

Het paar heeft drie kinderen: Anna (2001), Lucas (2002) en Felicia (2005).