Γεννήθηκε και μεγάλωσε στη Βολισσό. Η μητέρα της ήταν χριστιανή ενώ ο πατέρας της ειδωλολάτρης. Όταν έγινε 18 ετών ασπάσθηκε τον χριστιανισμό πράγμα που εξόργισε τον πατέρα της, ο οποίος προσπάθησε να την μεταπείσει. Άλλες φορές με το καλό και άλλες με απειλές προσπαθούσε να την κάνει να αλλάξει απόφαση. Η συμπεριφορά αυτή του πατέρα της ανάγκασε την Αγία να εγκαταλείψει το πατρικό της σπίτι. Έφυγε στο βουνό και κρύφτηκε σε ένα βάτο. Εκεί την βρήκε ο πατέρας της μετά από υπόδειξη ενός βοσκού. Για να την αναγκάσει να βγει από το βάτο, του έβαλε φωτιά. Η Αγία έτρεξε προς τη θάλασσα προσπαθώντας να σωθεί. Πάνω σε αυτήν την προσπάθεια ο πατέρας της τη σημάδεψε με το τόξο του και την πλήγωσε με ένα βέλος. Το αίμα της Αγίας έβαψε κόκκινα τα βράχια πάνω στα οποία έτρεχε. Ακόμα και σήμερα φαίνονται τα σημάδια που άφησε πάνω τους το αίμα. Τις τελευταίες στιγμές της ζωής της έκανε προσευχή στο Χριστό και τον παρακάλεσε να ανοίξει έναν βράχο για να κρυφτεί μέσα του. Έτσι και έγινε. Ένας βράχος άνοιξε και έκρυψε όλο το σώμα της Αγίας εκτός από το κεφάλι της το οποίο βρήκε ο πατέρας της και το έκοψε. Μετά από το αποτρόπαιο αυτό έγκλημά του, πέταξε το κεφάλι της κόρης του στη θάλασσα. Από αυτόν τον βράχο αναβλύζει αγίασμα.

Στον όρμο της Αγίας Μαρκέλλας ανάμεσα σε πλατάνια είναι χτισμένος ο ναός της. Ένας από τους σημαντικότερους ναούς όλου του Αιγαίου. Εκτός από το ναό υπάρχουν κελιά στα οποία μπορούν να φιλοξενηθούν περιηγητές για μια νύχτα. Ο τόπος του μαρτυρίου της Αγίας, βρίσκεται σε απόσταση 20 λεπτών περίπου από τον ναό. Η εικόνα της Αγίας Μαρκέλλας θεωρείται από πολλούς θαυματουργή. Η Μνήμη Της εορτάζεται στις 22 Ιουλίου. Την ημέρα αυτή γίνεται μεγάλο πανηγύρι και προσκυνητές έρχονται όχι μόνο από όλο το νησί αλλά και από όλη την Ελλάδα και το εξωτερικό.