Se convirtió en organista de la Catedral de Basilea poco después de la muerte de Gregor Meyer en noviembre de 1576, y en 1577 se matriculó en la Universidad de Basilea. Fue nombrado primer Professor musices de la Universidad y también dio clases en el Gymnasium y Collegium alumnorum, manteniendo los cuatro puestos hasta su muerte a la edad de 86 años. Su matrimonio con la hija de un predicador de Basilea, probablemente en 1578, produjo 11 hijos, y numerosas súplicas a las autoridades de la ciudad dan fe de su constante ansiedad sobre los pagos. En 1588/9 se estableció un curriculum para el refundado Gymnasium, y en respuesta Mareschall publicó su "Porta Musices", un breve tratado y tutor sobre viola. La enseñanza de 'musica practica' de Mareschall incluía no sólo instrumentos y teclados, sino también el canto de los salmos a cuatro voces en alemán y latín. Su "Melodiae Suaves et Concinnae Psalmorum" de 1622 ofrece una pequeña selección de salmos en latín, a la que adjuntó una breve "Musices Rudimenta".

Edición discográfica con Salmos de Samuel Mareschall

Los salmos alemanes armonizados de Mareschall, por los que es más conocido, aparecieron en dos versiones completas en formato de libro de coro pequeño, ambos publicados en Basilea en 1606. Las melodías 'francesas' del "Salterio Ginebrino", escritas en su totalidad en la voz más alta por primera vez, como Mareschall anunció y defendió, fueron tomadas del salterio de Lobwasser; "Der Gantz Psalter" inició una tendencia hacia Lobwasser en el norte de Suiza, que representó más de 60 publicaciones en el transcurso del siglo. También Mareschall compuso melodías luteranas 'alemanas' en  estilo 'cantional' en su "Psalmen Davids" (la existencia anterior de este salterio-himnario en una edición de Leipzig de 1594, o su identificación con los 'perdidos' salterios de Lobwasser del compositor, son discutibles). Los volúmenes combinados se reimprimieron en el siglo XVII y disfrutaron de su popularidad hasta bien entrado el siglo XVIII (ediciones aparecieron en 1704, 1717 y 1743), aunque una versión revisada se había emitido en 1660 por Johann Jakob Wolleb, el sucesor de Mareschall.

A los 84 años de edad Mareschall comenzó a trabajar en cuatro volúmenes de música  didáctica para teclado, entabulando principalmente versiones ornamentadas de sus salmos franceses y las secciones de apertura de obras vocales polifónicas, en su mayoría chansons de Lassus. Estos parecen haber sido preparados como un legado para sus amigos o estudiantes de talento limitado. Los dos más grandes que también incluyeron tres fugas cortas y entonaciones tipo preludio y sus transposiciones en los 12 tonos, fueron escritos en el último año de la vida del compositor con dedicatorias al profesor de derecho de Basilea Remigius Faesch. Una gran colección anterior de tablaturas de salmos franceses y alemanes, junto con la chanson spitirual "Susanne un jour", fue dedicada en 1593 al aristócrata bohemio Ladislav Velen de Zerotin. Estas tablaturas pueden ofrecer un reflejo lejano de las  propias presumibles improvisaciones en solitario y alternatim de Mareschall en el famoso instrumento de la catedral, el único órgano principal intacto y en uso en la Reforma Suiza.

La música de Mareschall, destinada como lo fue para uso no profesional (estudiantes y congregaciones) es competente, con curiosas excepciones (quizá derivadas de un estilo de improvisación escrita de salida), pero no carece de interés. Que el compositor fue admirado durante su vida está  documentado por el pastor contemporáneo Jakob Menzinger, quien comentó sobre la belleza y la perfección de la música en la catedral.