Cătălin Marinescu a lucrat, începând cu 1990, în sectorul comunicaţiilor, atât pentru furnizorii de servicii de comunicaţii, cum ar fi Romtelecom (15 ani), cât şi pentru instituţii publice.
Între 2005 şi 2007, a fost preşedintele Inspectoratului General pentru Comunicaţii şi Tehnologia Informaţiei, organismul administraţiei publice responsabil cu gestionarea spectrului de frecvenţe radioelectrice, supravegherea şi controlul tehnic în radiocomunicaţii şi cu managementul proiectelor de e-guvernare, care a fuzionat mai târziu cu Autoritatea Naţională de Reglementare în Comunicaţii, devenind în anul 2009 ANCOM.
De asemenea, a fost pentru o perioadă administrator al hub-ului IT al Consiliului General al Municipiului Bucureşti.
Cătălin Marinescu este inginer în telecomunicaţii, absolvent al Facultăţii de Electronică şi Telecomunicaţii din cadrul Universităţii Politehnica Bucureşti şi deţine o diplomă în Tehnologii Avansate de Telecomunicaţii de la aceeaşi universitate (1999). Totodată, Cătălin Marinescu deţine o diplomă de Master în Management şi Schimbare în Sectorul Public la Universitatea Manchester (1998), un Certificat Profesional în Management CODECS (2002) şi un certificat în administraţia locală şi centrală de la Universitatea Indiana, Indianapolis.
În ceea ce priveşte relaţiile internaţionale, a deţinut preşedinţia şi vicepreşedinţia mai multor organisme internaţionale şi europene de telecomunicaţii, precum Grupul Regulatorilor Europeni pentru Servicii Poştale (ERGP), Grupul Reglementatorilor Europeni pentru Comunicaţii Electronice (BEREC) şi Reţeaua Reglementatorilor Francofoni – Fratel.