Marius ist am 18. März 1991 in Passau geboren.
Er spielte in seiner Jugend für den SV Neukirchen/Inn, den SV Pocking und den SV Wacker Burghausen, bevor er 2007 zum TSV 1860 München wechselte. Bei den Münchenern wurde er zunächst in der Jugend, ab 2010 für die in der Regionalliga Süd spielende zweite Mannschaft eingesetzt. Im Sommer wechselte er ablösefrei zur SpVgg Unterhaching in die Dritte Liga. Sein Vertrag mit der Spielvereinigung lief bis 2014.
Zur Saison 2014/15 wechselte Willsch zum 1. FC Saarbrücken in die Regionalliga Südwest. Für die Saarländer spielte er zwei Jahre, das Ziel Aufstieg wurde jedoch verpasst. Im Sommer 2016 kehrte Willsch nach Bayern zurück und schloss sich dem Regionalligisten 1. FC Schweinfurt 05 an, mit welchem er in den Jahren 2017 und 2018 den Bayerischen Toto-Pokal gewinnen konnte. Im Sommer 2018 wechselte er zurück zum Drittliga-Aufsteiger TSV 1860 München und gewann 2020 erneut den Bayerischen Toto-Pokal. Dort ist er mittlerweile auf der Rechtsverteidiger-Position unumstrittener Stammspieler, den Großteil der Saison 21/22 verpasste er jedoch verletzungsbedingt.
Nach der Saison 2022/23 beendete er seine Karriere.
Transfermarkt: https://www.transfermarkt.de/marius-willsch/profil/spieler/81542