Марио Варльен начал карьеру в клубе «Фиумана», образованного в 1926 году там они играл на позиции нападающего, через год он перешёл в клуб «Про Патрия», в которой он дебютировал в матче с «Болоньей», а ещё через год преешёл в «Ювентус», в котором провёл 15 сезонов, в 5-ти из которых «Юве» праздновал победу в чемпионате Италии и выиграл 2 кубка Италии.
В 1934 году Варльен поехал с национальной комнадой на чемпионат мира, но не провёл на мундиале ни одной игры, единственный же выход Варльена в составе национальной сборной состоялся 17 февраля 1935 года в Риме в товарищеском матче со сборной Франции.