Marjolein den Toom studeerde af als dierenarts aan de Universiteit van Utrecht in 2005. Na ruim 4 jaar werkzaam geweest te zijn in de praktijk keerde ze terug naar de faculteit Diergeneeskunde in Utrecht. Hier doorliep ze een algemeen roulantschap en haar specialistenopleiding tot cardioloog, om deze in 2018 met goed gevolg af te ronden.
Vanaf juni 2019 werkt ze als specialist cardioloog (EBVS, Europees Veterinair Specialist cardiologie gezelschapsdieren) bij de spoed- en verwijskliniek van Evidensia te Nieuwegein. Haar onderzoeks- en interessegebied omvat o.a. hypertrofische cardiomyopathie (HCM) bij de kat en aangeboren hartaandoeningen en pulmonale hypertensie bij de hond. Haar werk in de praktijk zal ze blijven combineren met haar onderzoek naar de (genetische) achtergrond van aangeboren hartaandoeningen, in samenwerking met onderzoekers van de faculteit diergeneeskunde.
Hiernaast verzorgt ze tevens regelmatig lezingen en cursussen voor dierenartsen en paraveterinairen.