Марко Джиролами работает в Итальянском национальном исследовательском совете Института структуры материи.
Научная деятельность Марко Джиролами сосредоточена на разработке, изготовлении и определении характеристик твердотельных детекторов на основе широкозонных полупроводников (алмаз, Ga2O3) и перовскитов для ультрафиолетового света, ионизирующего излучения и ядерных частиц, наряду с разработкой электроники передней панели. Другие направления деятельности связаны с объемным и поверхностным наноструктурированием с помощью фемтосекундной лазерной обработки различных материалов для применения в области преобразования солнечной энергии, квантовой информации и науки о жизни.