Dal febbraio 1973 al 1975 è stato l’allenatore del Brindisi in Serie B dove sostituì il tecnico brasiliano Luis Vinicio.
Dal 1980 al 1982 allenò il Lecce in Serie B.
L’allora Direttore Sportivo del Lecce Mimmo Cataldo, alla decima giornata del campionato di serie B s.s. 1979/1980 esonerò il mister Bruno Mazzia è decise di puntare su un nome blasonato come quello dell’allenatore Gianni Di Marzio che l’anno prima aveva guidato il Genoa e che vantava trascorsi in serie A con Catanzaro e Napoli.
Il tecnico di Castellammare di Stabia ebbe il merito di lanciare molti giovani talenti in prima squadra contribuendo a creare un’atmosfera tutta leccese e salentina al “Via del Mare. Esordirono così in serie B alcuni fra i protagonisti assoluti del calcio leccese degli anni a venire, un calciatore che avrebbe calcato il palcoscenico della serie A come Pasquale Bruno, ed altri calciatori di talento ricordiamoli: Francesco Mileti, Primo Maragliulo e Robertino Rizzo.
Un aneddoto importante nella carriera di allenatore di Gianni Di Marzio.
È stato proprio lui a scoprire in Argentina un giovanissimo Diego Armando Maradona segnalandolo all’allora presidente del Napoli Corrado Ferlaino. Ma l’operazione non si potette concretizzare a causa della chiusura all’epoca delle frontiere al mercato.
