Soprannominato "il guercino" perché strabico da un occhio, ottenne buoni risultati nella prima metà degli anni '20, conquistando una prestigiosa vittoria nella XX Settembre del 1920, dove sfruttò abilmente il numero esiguo dei partenti (soltanto 8) e la mancanza dei grandi. Nel 1921, tesserato per la Gerbi di Sesto Fiorentino, vinse a Visignano di Pisa il Campionato Toscano dilettanti. Nel 1922 si aggiudicò invece la prima tappa del Giro della provincia di Reggio Calabria e il Giro del Valdarno. Nel 1923 ottenne con il 20° posto finale il suo miglior piazzamento al Giro d'Italia.
Angiolo Marchi ebbe una carriera molto lunga e continuò a competere in ogni angolo d'Italia sino a metà anni venti, ottenendo ancora qualche successo nonostante la non più giovane età.