En 2010, Sanabia passe directement du niveau Double-A à la Ligue majeure. Il fait ses débuts en majeures avec les Marlins de la Floride comme lanceur de relève le 24 juin dans un match contre les Orioles de Baltimore[3]. Le 18 juillet, face aux Nationals de Washington, il remporte sa première victoire au plus haut niveau[3]. En 15 matchs joués pour les Marlins en 2010, dont 12 comme lanceur partant, il remporte 5 victoires contre 3 défaites et affiche une moyenne de points mérités de 3,73 en 72 manches et un tiers lancées.
Sanabia rate les quatre premiers mois de la saison 2011 en raison d'une blessure au coude[4]. Après être revenu au jeu avec les Zephyrs de la Nouvelle-Orléans, il dispute trois parties avec les Marlins en septembre[5]. Il lance exclusivement en ligues mineures en 2012 avant de faire son retour chez les Marlins l'année suivante. En 10 départs pour Miami en 2013, Sanabia remporte trois victoires contre sept défaites et sa moyenne de points mérités se chiffre à 4,88 en 55 manches et un tiers lancées.
