Автор трёх трактатов:
Несмотря на заголовок, обещающий рассмотрение григорианского хорала (в тогдашних терминах — cantus planus, musica plana), трактат «Разъяснение» прославился прежде всего содержащимся в нём учением о гармонии. Впервые в истории западноевропейской музыки Маркетто обозначил сопряжение вертикальных интервалов как «тяготение» (оригинальный термин — «tendendum») диссонанса к консонансу. Для украшения консонанса («ради красоты» [causa pulchritudinis]) и более тесного прилежания сопрягаемых интервалов («ради необходимости» [causa necessitatis]), по его мнению, целый тон обязан делиться не на традиционные пифагорейские большой и малый полутоны (апотому и лимму), но на «хроматический» полутон и (микроинтервал) «диесу». Именно эта, «музыкальная» мотивация послужила причиной для создания необычной (не выдерживающей позитивистски настроенной критики музыкальной акустики) его теории 5-частного деления целого тона.
Нотные примеры альтерационной хроматики (содержащие специально введённый для неё знак нотации — falsa musica) в трактате показывают характернейшие сонантные ячейки Ars antiqua и Ars nova — прямое свидетельство того, что Маркетто был не столько последователем пифагорейской теории музыки, сколько практикующим музыкантом. В своём «ненаучном» учении о микрохроматике он скорее принадлежит традиции аристоксеников.
Значителен вклад Маркетто Падуанского и в теорию модальных ладов; в частности, он предложил собственный метод ладовой атрибуции мелодии по использованным в ней видам (species, то есть интервальным разновидностям звукорядов) кварты и квинты, амбитуса и финалиса; ввёл разветвлённую классификацию типов лада, которая впервые полностью охватила и сложные, нерегулярные распевы. По объёму мелодии в сочетании с главными категориями модального лада он выделил «совершенные», «несовершенные», «сверхсовершенные», «смешанные» и «перемешанные» лады; по комбинации видов — «правильный», «неправильный» и «дополненный».
В трактате «Фруктовый сад» Маркетто впервые развернул целостную теорию мензуральной нотации, включающую двойное и тройное деление бревиса на всех ритмических подуровнях (prima, secunda, tertia divisio). Сплошной «бинарный» тип ритмического деления Маркетто величал «итальянским» (modus Italicus); возможно, его введение было следствием теоретической рефлексии бинарной метрики, наблюдаемой в формах светской музыки итальянского Треченто. Впервые описал синкопу не только внутри мензуры, но и сверх неё (аналог позднейшей синкопе, переходящей через тактовую черту). Обсуждение Маркетто Падуанским различий французской и итальянской систем нотации даёт современным исследователям ключ для ритмических транскрипций в том числе и французских нотных памятников XIV века. Трактат Маркетто «Brevis compilatio», посвящённый мензуральной ритмике,— краткий конспект трактата «Pomerium».
Маркетто также приписывают несколько мотетов, в том числе трёхголосный «Ave regina celorum» («Радуйся, Царица небес»; содержит в акростихе имя автора — Marcus Paduanus).