Marinatos begyndte sin karriere på Kreta som direktør for Heraklion Museum sammen med Georgia Andrea i 1929, hvor han mødte Sir Arthur Evans. Han gennemførte flere udgravninger på Kreta ved Dreros, Arkalochori, Vathypetro og Gazi, som alle resulterede i spektakulære fund. I 1937 blev han for første gang direktør for antikvitetsservice i Grækenland. Kort tid efter blev han professor ved universitetet i Athen. Han vendte derefter sin opmærksomhed mod mykænerne og betragtede dem som de første grækere. Han udgravede mange mykenske steder på Peloponnes, deriblandt en uplundret kongelig grav ved Routsi nær Pylos. Han gravede også ved Thermopylae og
Marathon afslører de steder, hvor de berømte slag havde fundet sted.