Fisico imponente, in Italia si fece conoscere durante il Giro d'Italia del '77, nel quale introduceva con la sua potenza dirompente le regali volate del suo capitano Freddy Maertens, autentico dominatore della prima parte: in quell'edizione Marc riuscì a conquistare a sua volta due tappe. Ma la sua notevolissima potenza negli sprint lanciati era già stata assaggiata nel '76 da Francesco Moser, il quale aveva dovuto rinviare l'appuntamento con l'adorata Parigi-Roubaix, battuto proprio dalla ruota veloce di Demeyer sul cemento del velodromo. In precedenza, nel '74, aveva punito un altro grandissimo, Roger De Vlaeminck, sul traguardo della Parigi-Bruxelles, sua prima grande classica. In sei Tour de France ha vinto due tappe, conquistando però due volte ('73 e '75) la classifica dei punti caldi. Ha ottenuto anche molti piazzamenti di riguardo: 3° nella Roubaix del '74 e nel Giro delle Fiandre del '75 e '76, mentre nel '79 fu 2°, beffato da Jan Raas; 2° anche nella Parigi-Bruxelles del '77 e dell'80.