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É filha do jornalista Nicolau Alberto Chaui, de origem árabe,1 e da professora Laura de Souza Chaui. Foi casada com o jornalista José Augusto de Mattos Berlinck (1938), com quem teve dois filhos - José Guilherme e Luciana. Atualmente é casada com Michael Hall, historiador e professor da Unicamp.
Professora titular de Filosofia Política e História da Filosofia Moderna da Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo (FFLCH-USP), é mestre (1967, com Merleau-Ponty e a crítica do humanismo, sob a orientação do professor Bento Prado de Almeida Ferraz Júnior), doutora (1971, com Introdução à leitura de Espinosa, sob a orientação da professora Gilda Rocha de Mello e Souza) e livre docente de Filosofia (1977, com A nervura do real: Espinosa e a questão da liberdade) pela USP.
Além de extensa produção acadêmica, Marilena também publicou livros paradidáticos de Filosofia, voltados sobretudo para o público jovem ou não especializado. Seu livro O que é Ideologia (Ed. Brasiliense, Coleção Primeiros Passos) tornou-se um best-seller e vendeu mais de cem mil exemplares,2 bastante acima da média de vendas dos livros no Brasil.
Foi Secretária Municipal de Cultura de São Paulo, de 1989 a 1992, durante a administração de Luiza Erundina. (1988-1992).
Continua ligada ao Partido dos Trabalhadores (PT) e considera que a experiência à frente da Secretaria da Cultura do Município de São Paulo foi de extrema importância para tornar o trabalho ainda mais sintonizado com a realidade e