Син архітектора Отто Марха, онук фабриканта Ернста Марха. Починаючи з 1912 року, вивчає архітектуру у Вищій технічній школі Дрездена, потім навчався у Вищій технічній школі Берліна-Шарлоттенбурга.
У 1914 році йде солдатом-добровольцем на фронт, демобілізувався в 1918 році вже офіцером і в 1919 році закінчує свою архітекторську освіту.
З 1923 року Марх працює в будівельному управлінні Рейхсбанку над проектом житлового кварталу в Берліні для банківських службовців. З 1925 року працює самостійно. З 1926 року Вернер Марх стає членом Спілки німецьких архітекторів.
У 1930 році він обирається головою земельного округу Союзу «Бранденбург». 1 травня 1933 року Марх вступає в НСДАП, потім стає членом організаційного комітету Олімпійських ігор 1936 року в Берліні. Найвідомішим спорудженням Марха є Олімпійський стадіон у Берліні.
У 1936 році Адольф Гітлер привласнює Марху звання професора архітектури, він стає членом Академій мистецтв у Берліні й у Мюнхені. У роки Другої світової війни Марх служить штабс-офіцером в абвері у Вільгельма Канаріса, пізніше — референт Генерального штабу групи військ в Італії.
Після закінчення війни Марх керує відновленням Собору і Ратуші в Міндена. У 1948 році він вступає в відновлений Союз німецьких архітекторів, займає в ньому різні посади. З 1953 року — професор Вищої технічної школи в Берліні, працює тут аж до відходу на пенсію в 1960 році. З 1955 року — член Німецької академії містобудування.
