D'après Noël Garnier, (1849-1931), agrégé d'histoire et de géographie au lycée de Dijon, le nom de Marey viendrait de Mare ou mar (celt) qui veut dire marécage. Niché au creux de la vallée de la Tille, le paysage très vallonné donne beaucoup de charme au village. La Tille serpente sur près de 8 km du Nord au Sud et la massif calcaire donne naissance à de nombreuses sources qui agrémentent l'ensemble du territoire de la commune. Les premiers Tillimariens, ses habitants, travaillaient le minerai de fer dont la contrée était riche.