Marshburn fue miembro de la Soyuz TMA-07M equipo que se lanzó a la Estación Espacial Internacional en diciembre de 2012 para unirse con la Expedición 34[1]​ Se graduó de la Henderson High School en Atlanta, Georgia (Estados Unidos), en 1978.

En 1982, recibió una licenciatura en física por la Davidson College, Carolina del Norte, y una maestría en Ingeniería Física por la Universidad de Virginia en 1984.

[1]​ Marshburn se unió a la NASA en noviembre de 1994, sirviendo como cirujano de vuelo en el Centro Espacial Johnson en Houston, Texas.

Hasta que fue seleccionado como candidato a astronauta, Marshburn sirvió Operaciones Médicas de plomo para la ISS.

La misión entregó la instalación expuesta construido en Japón (JEM-EF) y el módulo logístico experimental expuesto Sección (ELM-ES) a la Estación Espacial Internacional[2]​ Marshburn participó en tres caminata espaciales durante la misión.