Þórunn Ósk Marinósdóttir er fædd og uppalin á Akureyri. Hún lauk Mastersnámi í víóluleik frá Tónlistarháskólanum í Brussel, Belgíu árið 1996 þar sem kennari hennar var Ervin Schiffer.

Meðan á dvöl hennar í Belgíu stóð var Þórunn athafnasöm á sviði kammertónlistar auk þess að vera leiðari víóludeildar í kammersveitinni Prima la Musica. Hún var meðlimur í strengjakvartett sem ferðaðist með hinum þekkta belgíska danshóp ‘Rosas’ og seinna meðlimur í einleikarasveitinni I Fiamminghi og kom fram með henni, utan niðurlandanna, í Japan, Taiwan og á Norðurlöndunum. 

Þórunn starfar í dag sem aðstoðarleiðari í Sinfóníuhljómsveit Íslands og er meðlimur í Kammersveit Reykjavíkur. Hún kennir víóluleik og kammermúsík við Tónlistarskólann í Reykjavík og víóluleik við Listaháskóla Íslands. 

Þórunn hefur komið fram sem einleikari á Íslandi, Hollandi, Belgíu og Japan. Hún starfar einnig ötullega á sviði kammertónlistar og er reglulegur gestur á tónlistarhátíðum um allt land.

Þórunn hefur áður tekið upp víólukonsert Hafliða Halllgrímssonar, Ombra, með Kammersveit Reykjavíkur sem kom út árið 2002, einnig á vegum Smekkleysu.