Era conocida como «The Ligthgow Flash», haciendo un juego de palabras ya que Lightgow es el nombre de la localidad donde se crio, a unos 200 km al oeste de Sídney.

En los 100 m igualó el récord mundial de la holandesa Fanny Blankers-Koen con 11,5 mientras que en los 200 m batió el récord mundial con 23,4 El anterior récord de esta prueba lo tenía la polaca Stanislawa Walasiewicz desde hacía 17 años con 23,6 Con su hazaña de Helsinki se convetía en la primera mujer australiana que ganaba una medalla de oro en atletismo, y la primera persona (hombre o mujer) en hacerlo desde 1896.

En su última gran competición, los Juegos de la Commonwealth de Vancouver 1954 ganó tres medallas de oro, en 100 m, 200 m y relevos 4 x 100 m. Ese mismo año se retiró del atletismo.

En 1953 se había casado con Peter Nelson, un ciclista olímpico australiano.

Cuando este murió de leucemia en 1977, Marjorie decidió dedicarse a luchar contra esta enfermedad, y fundó la Peter Nelson Leukaemia Research Fellowship, dedicada a recoger fondos para la investigación ciéntífica y la atención a los enfermos.