Marlom nasceu em Bezerros, cidade localizada no agreste de Pernambuco. Durante seus estudos, Meirelles pesquisou sobre a relação entre o cinema e novas plataformas tecnológicas, tendo como principal viés a análise de meios alternativas de produção e difusão de conteúdo audiovisual. Integrou a segunda turma de cinema do Norte e Nordeste, no Recife, onde dirigiu seus primeiros filmes. Aos 21 anos fundou sua produtora Eixo Audiovisual.

Seu curta-metragem A Emparedada da Rua Nova, livremente inspirado no romance homônimo de Carneiro Vilela, foi vencedor do Cel.U.Cine - Festival de Micrometragens no ano de 2010. Em 2012 Meirelles ganhou o Prêmio Naíde Teodósio de Estudos de Gênero com um projeto chamado Entre Mulheres, um documentário de média-metragem sobre aspectos de gênero no universo feminino. O documentário teve cenas exibidas na entrega do prêmio Ordem do Mérito Cultural, na presença da ex-presidente do Brasil Dilma Roussef. Posteriormente lançou o filme de suspense Olhos de Botão. O curta retrata a vida de um casal de idosos que é alterada quando uma pequena menina é encontrada nos arredores de sua casa. Isolados do mundo em um sítio, os dois vão, aos poucos, percebendo que as mudanças trazidas pela criança começam a afastá-los, e podem ser irreversíveis. No ano de seu lançamento o filme foi convidado para ser exibido no David Rockefeller Center for Latin American Studies em workshop ministrado por Marlom. Estrelado pela veterana Zezita de Matos, foi vencedor de mais de 25 prêmios em festivais nacionais e internacionais, tendo feito excelente carreira e alcançado boas críticas. O crítico de cinema Andrey Lehnemann o elegeu como sendo um dos três melhores curtas-metragens nacionais lançados naquele ano. Produtor executivo do curta-metragem Iluminadas, dirigido por Gabi Saegesser, e editor do longa-metragem One Day We Arrived to Japan, co-dirigido pelo norte-americano Aaron Litvin e pela paulistana Ana Paula Hirano.