Ramsay och Webb träffades på en fest på gymnasiet och började spela musik tillsammans kort därefter. De rekryterade Casselman, som var en vän till Ramsay från kyrkan, för att gå med i bandet 2002. Johnston gick med i bandet 2004, efter att Ramsay sett henne uppträda på en lokal öppen mikrofonkväll.
Bandet släppte sitt debutalbum, Fix Me, 2006. Albumet blev en kommersiell framgång och nådde nummer ett på den kanadensiska albumlistan. Bandet har släppt ytterligare fyra studioalbum sedan dess:Masterpiece (2009), Ever After (2011), Astoria (2015) och Phantoms (2019).
Marianas Trench har vunnit många priser, inklusive tre Juno Awards och två MuchMusic Video Awards. Bandet har även nominerats till en Grammy Award.
Bandets namn kommer från Mariana Trench, den djupaste punkten i jordens hav. Ramsay sa att han valde namnet för att det representerade bandets mål att "nå efter stjärnorna och alltid pressa oss själva till gränsen."