D'abord élève de Jacques Ferdinand Humbert (1842-1934), Marcelle Rondenay sera la première logiste femme du grand prix de Rome (sans être retenue). Elle expose pour la première fois au Salon des artistes français en 1904, où elle obtient une mention honorable, et devient sociétaire en 1905, année où elle y reçoit une médaille de troisième classe, puis obtient en 1908 une médaille de deuxième classe. Enfin, au Salon de 1910, elle est récompensée par une bourse de voyage et se lance peu après dans un périple à travers l'Europe et le nord de l'Afrique. Marcelle Rondenay voyage en Algérie en 1920. Les femmes algériennes constituent un de ses sujets de prédilection.
Elle exposera régulièrement à la Société des amis des arts de Bordeaux de 1927 à 1939.