Альфонс Виктор Мариус Петипа родился 11 марта 1818 года в Марселе в семье французского артиста балета и балетмейстера Жана-Антуана Петипа и драматической актрисы Викторины Морель-Грассо. Его старший брат Люсьен Петипа в дальнейшем стал известным танцовщиком, сестра Викторина Петипа — певицей и актрисой.

Учился балетному искусству у своего отца, брал также уроки у Огюста Вестриса. В детском возрасте начал выступать на сцене в балетах, поставленных его отцом. Первой исполненной им партией была роль мальчика из Савойи в балете "Танцемания" (постановка Ж. А. Петипа по хореографии П. Гарделя). Работал балетмейстером в Нанте. В молодости гастролировал с отцом, выступая во Франции, в США и в Испании.

В 1847 году Петипа по приглашению российских властей приехал в Петербург. Его дебют состоялся на сцене Петербургского Большого (Каменного) театра. В том же году дебютировал в качестве балетмейстера. После этого работал в России — сначала как солист балета и педагог, с 1862 года — как балетмейстер. С 1869 по 1903 годы занимал должность главного балетмейстера. В 1894 году получил российское подданство.

Петипа в Крыму
В конце XIX — начале XX веков Петипа ежегодно с семьей отдыхал и лечился в Крыму. Жил он в гостиницах Ялты — "Санкт-Петербург", "Франция", "Джалита", "Мариино" и других, а в первое десятилетие прошлого века — в основном в курорте "Гурзуф", так назывались нынешние санатории "Гурзуфский" и "Пушкино" и прилегающие к ним территории.

Страдая всю жизнь хроническим бронхитом, Мариус Иванович проводил последние годы в Крыму по 4—5 месяцев: с конца марта до конца августа — начала сентября. В 1910 году Петипа, как всегда весной, с женой и младшей дочерью Верой приехал в Гурзуф, но в июне хронический бронхит перешел в воспаление легких.

Из интервью сына — В. М. Петипа:
"...К концу июня в Гурзуф приехала вся наша семья, за исключением моей сестры Марии. Два дня до смерти он (М. Петипа. — Н. М.) находился без сознания, никого не узнавал и не чувствовал никаких страданий. 1 июля, в 11 часов утра, его не стало".

Мариус Петипа скончался в Гурзуфе 14 июля 1910 года. Похоронен на Тихвинском кладбище Александро-Невской Лавры Санкт-Петербурга.

Тело М. Петипа из Крыма везли через всю Россию. 21 июля, в 10 часов утра, печальный состав прибыл на Николаевский (ныне Московский) вокзал столицы России.
"...После краткой литии, совершенной по католическому обряду, гроб был вынесен на руках и поставлен на траурную колесницу. Затем похоронная процессия направилась к Волкову кладбищу".

Провожали великого балетмейстера в последний путь семья, коллеги по совместной работе в театрах двух российских столиц, его ученики и ученицы, почитатели покойного. В 12 часов гроб был опущен в фамильный склеп. На могиле Петипа поставлен по желанию покойного небольшой белый крест с надписью "Marius Petipa — 1 июля 1910 г."

В 1948 году хореограф был перезахоронен в Свято-Троицкую Александро-Невскую лавру, в Некрополь Мастеров искусств. "В 1958 г. на месте погребения останков М. И. Петипа была установлена мраморная плита. В 1988 г. плита заменена существующим надгробием, выполненным в характере исторических памятников эпохи классицизма".

В одном из некрологов 1910 г., опубликованном в ежедневнике "Обозрение театров", написаны такие слова:
"...Балетмейстер русского балета Мариус Иванович Петипа не умер и не умрет, он был и останется навсегда альфой и омегой русской балетной сцены. Весь репертуар нашей сцены, за малым исключением, состоит из балетов Мариуса Ивановича. Сказать, что Мариус Иванович создал русский балет и русскую образцовую балетную школу — далеко не будет преувеличением".

В 90-х годах Ялтинский горсовет принимал решение о переименовании одной из улиц Гурзуфа, но решение вскоре было отменено.