Guido Marilungo est un attaquant polyvalent qui peut également jouer au poste d’ailier. C’est un pur produit du centre de formation de la Sampdoria, il remporte en 2007-08 le Scudetto et la Coupe d’Italie avec ses équipiers de la Primavera, faisant partie des cadres de cette jeune équipe de talent aux côtés de Vincenzo Fiorillo, Andrea Poli, Gianluigi Bianco et Jonathan Rossini. Dés le début de la saison suivante, il est rattaché à l’équipe professionnelle en tant que cinquième attaquant de l’effectif tout en continuant à évoluer avec l’équipe Primavera, il dispute son premier match de Serie A en janvier 2009 contre Palermo et a le temps d’inscrire 3 buts en quelques petits bouts de match d’ici la fin de saison. Marilungo est alors envoyé en prêt à Lecce en Serie B où il est un des protagonistes de la montée avec 13 buts inscrits, de retour à la Samp, il est cependant vendu à l’Atalanta pour 4.7 Millions d’€ l’hiver 2011 et fait son retour en Serie B. Les nerazzurri remportent le championnat mais lui va ensuite connaitre deux graves blessures au genou en janvier et novembre 2012 qui freinent sa progression. En maque de temps de jeu, il est prêté à Cesena l’hiver 2014. Marilungo a également fréquenté les équipes de jeunes italiennes.