Il est nommé attaché au département des imprimés de la Bibliothèque nationale en 1909 puis sous-bibliothécaire au Cabinet des Estampes en 1911 : il le demeure jusqu'en 1919 (avec trois années de captivité en Allemagne).
En 1920, il s'oriente vers les musées en entrant au Louvre comme adjoint de Paul Vitry au département des sculptures du Moyen Âge, de la Renaissance et des Temps modernes. Il lui succède en 1940 comme conservateur en chef mais est rapidement nommé (1942) doyen des conservateurs des Musées nationaux, poste qu'il occupe jusqu'à sa retraite en 1955, tout en étant conservateur du musée Rodin (1945), du musée Condé de Chantilly pour l'Institut. Il a été également l'un des conservateurs majeurs du Musée des monuments français.
Parallèlement à cette carrière de conservateur, Marcel Aubert enseigne pendant la majeure partie de sa vie. Il succède à Eugène Lefèvre-Pontalis à la chaire d'archéologie du Moyen Âge de l'École des chartes en 1924, où il enseigne pendant près de trente ans. Il enseigne également à l'École du Louvre (professeur suppléant d'arts industriels (1921-1924) et professeur de sculpture (1940-1949)), aux Beaux-Arts (chaire d'architecture française (1929-1934) et chaire d'archéologie du Moyen Âge à partir de 1937), et à l'université Yale dans les années 1930, en même temps qu'Henri Focillon.
Il a surtout travaillé sur l'histoire de l'architecture médiévale mais s'est également intéressé à la sculpture. Il est l'un des précurseurs de l'histoire du vitrail. Il prouve que l’évolution architecturale vient certes en partie du goût de l’époque, mais aussi des techniques maîtrisées. Il est considéré comme l’un des précurseurs de l’enseignement d’histoire de l’art en France.
Seules les monographies et les travaux universitaires sont référencés ici. Pour plus de renseignements, on peut consulter la Bibliographie des travaux scientifiques de M. Marcel Aubert, Paris : Société française d'archéologie, 1948, qui recense toutes ses publications jusqu'en 1948, soit 297 numéros.
La Cathédrale de Senlis, thèse de l'École des chartes, 1905
Notre-Dame de Paris : Sa place dans l'histoire du XIIe au XIVe siècle (thèse de doctorat), Paris, H. Laurens éditeur, , 234 p. (compte-rendu par Jean Vallery-Radot, dans Revue d'histoire de l'Église de France, 1921, 36, p. 267-273(lire en ligne))
Monographie de la cathédrale de Senlis, Senlis : Dufresne, 1911
Senlis, Henri Laurens éditeur (Petites monographies des grands édifices de la France), Paris, 1913 (nouvelle édition, 1922), 144p. (lire en ligne)
Mennetou-sur-Cher, Blois : éd. du jardin de la France, 1921
Catalogue des sculptures du Moyen Âge, de la Renaissance et des Temps modernes [du musée du Louvre], Paris : Musées nationaux, 1922 (avec Paul Vitry)
éd. de L'architecture religieuse en France à l'époque gothique de Robert de Lasteyrie (posth.), Paris : Picard, 1926-1927
Notre-Dame de Paris. Architecture et sculpture, Paris : Morancé, 1928
L'Art français à l'époque romane. Architecture et sculpture, Paris : Morancé, 4 vol. , 1929-1948
La Sculpture française au début de l'époque gothique, Paris : éd. du Pégase, 1929
Les Richesses d'art de la France. La sculpture en Bourgogne, Paris : Van Oest, 1930
Le Mont-Saint-Michel. L'abbaye, Grenoble : P. Arthaud, 1937
Vitraux des cathédrales de France aux XIIe et XIIIe siècles, Paris : Plon, 1937
L'Église de Conques, Paris : Laurens, 1939
L'Architecture cistercienne en France, Paris : éd. d'art et d'histoire, 1943 (avec la marquise de Maillé)
La Sculpture française au Moyen Âge, Flammarion, 1946
Le Musée du Louvre, photographies de André Vigneau, éditions Tel, 1948
Rodin, sculpteur, Paris, 1952
Les Vitraux de Notre-Dame et de la Sainte-Chapelle de Paris, Paris, Caisse nationale des monuments historiques / CNRS avec le concours de l'U.N.E.S.C.O., , 357 p.
Bibliographie des travaux scientifiques de M. Marcel Aubert, Paris : Société française d'archéologie, 1948, 41 p.
Alfred Merlin, « Notice sur la vie et les travaux de M. Marcel Aubert, membre de l'Académie », dans Comptes rendus des séances de l'Académie des Inscriptions et Belles-Lettres, 1963, 107-3, p. 351-359(lire en ligne)
Jean Vallery-Radot, Bulletin du Centre international d'études romanes, no 3, , p. 5-8
Marc Thibout, Marcel Aubert, Bulletin monumental, t. 121, n° 1, 1963, p. 9-19
Charles Picard, Revue archéologique, no 1, , p. 95-98
Paul Deschamps, Marcel Aubert, Monuments et Mémoires publiés par l'Académie des inscriptions et belles-lettres, t. 54, 1965, p. 1-6
Germain Bazin, Histoire de l'histoire de l'art; de Vasari à nos jours, Paris: Albin Michel, 1986, p. 276, 324-325, 489-490
Stephen Murray, "The Study of Gothic Architecture", A Companion to Medieval Art: Romanesque and Gothic in Northern Europe, Conrad Rudolf (éd.), Malden, MA: Blackwell, 2006, p. 387-388
Peter Fergusson, Cistercian Architecture, C. Rudolf, op. cit., p. 585
