Collabora al rilancio del mensile Area. Ha fatto parte della commissione “circhi e spettacolo viaggiante” del Ministero dei Beni e delle Attività Culturali, e del consiglio nazionale dell'Aiccre.
È stato inoltre primo firmatario della proposta di legge per l'introduzione delle primarie nella selezione dei candidati alle elezioni. Nel corso della legislatura si è occupato anche dei seguenti temi: l'obbligo di inserire le impronte digitali nella carta d'identità elettronica per garantire maggiore sicurezza ai cittadini; l'inserimento nel piano energetico nazionale della ricerca e dello sviluppo nel campo del nucleare pulito da fusione; l'indennizzo agli italiani rimpatriati dalla Libia; la tutela del servizio taxi dalle proposte di liberalizzazione; misure di sostegno al trasporto pubblico locale; le risorse per alimentare il Fondo per le case alle giovani coppie istituito dal ministro Meloni[senza fonte].
Alla tornata elettorale del 10 febbraio Marsilio viene eletto presidente con il 48,03% dei voti e superando i candidati del centro-sinistraGiovanni Legnini fermo al 31,29% e del Movimento 5 Stelle Sara Marcozzi al 20,20%[8], diventando il primo presidente della Regione appartenente a Fratelli d'Italia; tiene per sé le deleghe in materia di ricostruzione, protezione civile, programmazione nazionale e comunitaria, politiche europee, delegazione di Roma, avvocatura regionale, stampa, affari della giunta, legislativo, indirizzo e controllo Agir, trasporti pubblici locali, mobilità, lavori pubblici, difesa del suolo e infrastrutture. Data l'incompatibilità dei due incarichi, Marsilio si dimette da senatore e al suo posto subentra Nicola Calandrini.
A maggio 2023 Marsilio annuncia la volontà di candidarsi per un secondo mandato alle successive elezioni regionali abruzzesi del 2024[13]. Nel dicembre seguente trova la conferma della coalizione di centro-destra alla sua ricandidatura[14], venendo sostenuta dalle liste di FdI, Lega, Forza Italia, Noi Moderati, UdC-Democrazia Cristiana e la lista civica "Marsilio Presidente".[15][16] In occasione della tornata elettorale Marsilio viene confermato per un secondo mandato con il 53,5% dei voti, staccando di sette punti percentuali il candidato del centro-sinistra Luciano D'Amico, divenendo così il primo presidente della regione Abruzzo ad essere riconfermato per un secondo mandato dall'introduzione dell'elezione diretta.
Vicende giudiziarie
Marsilio è stato accusato dalla procura di Roma di aver favorito l'assunzione della sua compagna, Stefania Fois, presso l'azienda di trasporto pubblico metropolitano ATAC, nel corso delle indagini relative allo scandalo delle nomine negli enti pubblici romani emerso a fine 2010 e noto come Parentopoli.[17] Insieme ad altri due dirigenti, Fois era stata assunta su incarico fiduciario dall'amministratore delegato pro tempore Adalberto Bertucci, senza seguire una procedura concorsuale e con un costo complessivo di 769.000 euro.[18] Marsilio si è difeso dalle accuse sostenendo che la loro relazione fosse relativamente recente e che non vi fosse motivo per cui i parenti o gli amici dei politici dovessero essere disoccupati.[18] Inizialmente condannati in primo grado, tutti gli imputati sono stati assolti in appello nell'ottobre del 2020 in quanto il fatto non è previsto quale reato dalla legge italiana.[19] A seguito dello scandalo, Fois rassegna le proprie dimissioni rinunciando alla dirigenza affidatale, sebbene abbia successivamente assunto ruoli in altri reparti dell'azienda.[20]