W 1903 roku, razem z Amico Bignamim, opublikował pełny opis zespołu psychotycznego u alkoholików, którego jedna forma znana jest do dziś jako zespół Marchiafavy-Bignamiego. Był jednym z pierwszych patologów podnoszących znaczenie miażdżycy tętnic wieńcowych w patogenezie zawału mięśnia sercowego. Badał też nefropatie i opisał streptokokowe zapalenie kłębuszków nerkowych. W 1931 opisał napadową nocną hemoglobinurię, a jedna z rzadkich postaci tej choroby określana jest niekiedy jako zespół Strübinga-Marchiafavy-Micheliego.
Odznaczenia Order Sabaudzki Cywilny Order Świętych Maurycego i Łazarza I, II, III i IV klasy Order Korony Włoch I, II, III, IV i V klasy
Wybrane prace Marchiafava E, Cuboni G. Nuovi studî sulla natura della malaria. Rome, 1881. Marchiafava E, Celli A. Weitere Untersuchungen über die Malariainfection. Fortschritte der Medicin 3, 787-806 (1885) Sul parasita delle febbre gravi estivo-autunnali. Rome, 1889. Marchiaava E, Celli A. Über die Malariafieber Roms. Berlin, 1890. Marchiafava E, Bignami A. Sulle febbre malariche estivo-automnali. Rome, E. Loescher, 1892. Marchiafava E, Bignami A. La infezione malarica. Milano, 1903 (2 ed 1931) La perniciositè della malaria. Rome, 1928 La credità in patologia. Torino, 1930 The degeneration of the brain in chronic alcoholism.