[2]​Compitió junto al equipo nacional mixto de relevos 4 × 400m a ganar una medalla de plata en los Juegos Olímpicos de Tokio 2020 corriendo su parte en 48,7 segundos junto a sus compañeros Lidio Andrés Feliz, Alexander Ogando y Anabel Medina Ventura.

Compitió en los 200 metros en el Campeonato Mundial de 2019 llegando a las semifinales.

Marileidy Paulino ha ganado el segundo lugar en Oregón 2022 al lograr el mismo resultado que en Tokio 2020 sobre los 400m: la medalla de plata.

Criada por su madre, Anatalia Paulino y es la quinta de seis hermanos.

[8]​ Las dificultades experimentadas la inspiraron a establecer una fundación para ayudar a los huérfanos y este sigue siendo un sueño que lleva en su mente y alma.