I suoi primi approcci con il mondo della bicicletta si registrano nella seconda metà degli anni sessanta. Stagioni che gli consentono di conquistare i primi traguardi e di affinare le armi in vista del suo passaggio tra i dilettanti dove conquista i primi successi di un certo rilievo. Nel 1970 vince due corse: in apertura di stagione il Giro della Bolghera e, sul finire dell'estate, una corsa a Modena. Nel 1971 passa nelle file della Orlandini di Reggio Emilia, un passaggio che determina una svolta improvvisa nella sua carriera. Dimostra, fin dalle prime uscite, un modo diverso di interpretare la corsa e questo gli consente di far suoi cinque traguardi e di ottenere altrettante piazze d'onore.
Corteggiato da numerose squadre accetta le offerte della Salco di Empoli e nel 1972 colleziona nove successi. Queste vittorie gli consentono di occupare a fine stagione la quarta posizione nella graduatoria nazionale dei dilettanti plurivittoriosi guidata da Francesco Moser. Lo stesso Francesco Moser correndo in maglia Mobiexport, altra squadra toscana, aveva avuto modo di conoscere da vicino il corregionale ed era nata subito un'amicizia destinata a proseguire nel 1973 quando Marchetti, passato professionista, fa parte della Filotex che schiera anche Francesco. La stagione d'esordio lo vede particolarmente vicino allo sfortunato Francesco, colpito duramente dalla malasorte. Marchetti corre tutta la stagione distinguendosi in numerose occasioni. Nel biennio 1974-75 è confermato alla Filotex e nel 1975 disputa il Tour de France contribuendo al buon risultato della squadra che con Francesco Moser vince due tappe, veste la maglia gialla per le prime sette giornate di corsa e conquista la maglia bianca. Nel 1976 Francesco Moser viene ingaggiato dalla Sanson e Renato Marchetti, su suggerimento dello stesso Moser, viene a sua volta inserito nella neonata formazione di patron Teofilo. Vi rimarrà fino al 1980 e proprio nei cinque anni in maglia Sanson conquista i risultati di maggior prestigio da professionista. Nel 1977 si impone con Moser e Bortolotto nella maratona di Stoccolma mentre ad inizio stagione era stato uno dei protagonisti del Giro di Sardegna concluso al sesto posto. Dopo un 1977 ricco di soddisfazioni, non altrettanto si può dire per la stagione successiva, che lo vede vittima di una paurosa caduta durante il Giro di Puglia. Qualcuno nutre dei dubbi anche sulle possibilità per il corridore bolzanino di proseguire con l'agonismo, ma verrà per fortuna smentito.
Smaltiti i postumi dell'incidente, nel 1979 rientra alle corse difendendo i colori della Sanson Luxor TV. Dopo poche settimane manca per un'inezia il successo nella granfondo Milano-Roma: protagonista di un attacco nel finale, rimane in testa fino a pochi chilometri dalla conclusione quando viene raggiunto da un drappello di inseguitori. Allo sprint ha la meglio Santimaria e Marchetti si deve accontentare del quarto posto.
Nel 1981 difende i colori della Famcucine capitanata da Francesco Moser, e dà un notevole apporto al suo capitano nella conquista del terzo titolo tricolore su strada professionisti a Compiano.
Per Marchetti si avvicina comunque il momento dell'abbandono che giunge a fine 1981 quando, dopo aver assolto con la consueta serietà il proprio compito, decide di chiudere con il ciclismo attivo e di aprire a Bolzano un negozio di articoli sportivi.