Tantôt baryton, tantôt ténor, Marc Mauillon adapte ses couleurs au gré des musiques et des personnages qu’il interprète : Papageno de La Flûte enchantée, Bobinet de La Vie parisienne, Mercure d’Orphée aux Enfers, le Mari des Mamelles de Tirésias de Poulenc, Momo de L’Orfeo de Rossi, Tisiphone dans Hippolyte et Aricie, la Sorcière dans Didon et Énée, les rôles-titres d’Egisto de Cavalli, L’Orfeo de Monteverdi, Pelléas et Mélisande de Debussy, Adonis de Blow, Pélée dans Alcione de Marais, Raulito dans Cachafaz de Strasnoy. En concert, il chante aussi bien des airs de Cour (Lambert, Charpentier, Bacilly) que des petits ou grands motets français (Charpentier, Lully, Rameau, Desmarest, Campra, Couperin), du madrigal italien (Monteverdi, Gesualdo), des cantates sacrées ou profanes (Bach, Haendel, Vivaldi, Telemann, Monteclair, Clérambault), des programmes de musique médiévale ou Renaissance. Le récital et la musique de chambre tiennent une place de choix dans son parcours. En 2016, il crée Songline, un récital monodique a cappella, en mouvement et en lumière.  Plus récemment, il chante à Caen pour la reprise d’Alcione, en tournée avec les Arts Florissants pour la Selva Morale de Monteverdi, au Mexique avec les Cris de Paris pour Israël en Égypte de Haendel, à Salzbourg avec Marc Minkowski dans La Périchole, à l’Opéra national de Bordeaux dans Les Contes d’Hoffmann, à l’Opéra Royal de Versailles dans Psyché, à l’Opéra Royal du Danemark et à l’Opéra Comique dans L’Orfeo, au Théâtre du Capitole de Toulouse dans Pénélope de Fauré, au Gran Teatre del Liceu de Barcelone dans Platée, à l’Opéra de Rouen, l’Opéra de Tours et le Théâtre des Champs-Élysées dans La Vie parisienne, à l’Opéra national de Montpellier dans Pelléas et Mélisande.  Le printemps 2018 voit la parution d’un enregistrement des Leçons de ténèbres de Lambert (premier cycle de 1662-1963) pour la première fois au disque (Harmonia Mundi). Marc Mauillon est professeur à la Sorbonne Université.