Una investigación preliminar identificó el M. paulensis como una subespecie de M. incana.

Sin embargo, investigaciones posteriores consiguieron separar el M. paulensis en función de varias características, como caninos superiores más pequeños, ausencia de fenestras palatinas y agujeros incisivos más largos.

Es similar a la marmosa gris (M. Incanus) y los adultos se caracterizan por un pelaje corto, mientras los jóvenes tienen pelaje largo y suave, de unos 10 mm de largo.

Alrededor de los ojos poseen círculos oscuros, que contrastan con el color marrón claro del hocico.

[4]​ La marmosa brasileña reside en los bosques montañosos y nubosos de las montañas costeras del sureste brasileño a altitudes superiores de 800 metros.

Esta marmosa se alimenta de frutas, flores, artrópodos y pequeños vertebrados.