Marie Vermeulin a notamment joué avec l'Ensemble Intercontemporain (Pierre Boulez), l’Orchestre de l’Opéra de Toulon (Debora Waldman), l'Orchestre de chambre de Wallonie (Sir Paul Goodwin), et l’Orchestre Philharmonique du Liban (Walid Moussallem).

Elle est l’invitée de salles de premier plan (Opéra de Paris, Philharmonie, Théâtre des Champs-Elysées…) et de festivals en France, Espagne, Italie, Allemagne, Angleterre, Algérie, Liban, Turquie, Chine, Vietnam… Ses enregistrements solos (Olivier Messiaen, Claude Debussy, Clara et Robert Schumann) sont unanimement salués par la presse spécialisée.