Marica Branchesi si è laureata in astronomia nel 2002 e ha conseguito il dottorato di ricerca presso l’Università di Bologna nel 2006, specializzandosi in radioastronomia e indagando buchi neri e ammassi di galassie. Successivamente si trasferisce al California Institute of Technology, dove conosce il marito, Jan Harms, fisico tedesco esperto di onde gravitazionali.
Dopo aver vinto un progetto del MIUR che le ha permesso di costruire un proprio gruppo di lavoro, decide di rientrare in Italia. Dal 2009 prima come ricercatrice presso l’Università di Urbino e poi come professore associato presso il Gran Sasso Science Institute partecipa al progetto internazionale LIGO/Virgo nell’ambito del quale si occupa di fisica delle onde gravitazionali e dei segnali elettromagnetici associati alle sorgenti di segnali gravitazionali.
È vice presidente della commissione di Astrofisica delle onde gravitazionali della International Astronomical Union e membro del Comitato internazionale per le onde gravitazionali.
Vive all’Aquila con la famiglia, ed è docente presso il Gran Sasso Science Institute.