Una carriera poliedrica, che inizia sui campi di pallacanestro (fu una giocatrice di basket) e spazia dal canto alla recitazione. Marisa Sannia inizia la sua carriera musicale nei primi anni Sessanta vincendo un concorso per voci nuove che le consentì di ottenere un contratto discografico con la Fonit Cetra.
Partecipò alle trasmissioni televisive Scala reale e Settevoci cantando canzoni scritte da Sergio Endrigo, che la scoprì e che produsse il suo 45 giri d'esordio "Tutto o niente". Dopo alcuni successi e una partecipazione al Festivalbar 1967, divenne celebre nel 1968, quando si classificò seconda al Festival di Sanremo con "Casa bianca", scritta da Don Backy e cantata in coppia con Ornella Vanoni.
Lavorò anche per il cinema - spesso come musicista, ma anche come attrice in Stasera mi butto e I ragazzi di Bandiera gialla - e il teatro (nel musical). Nel 1973 pubblicò un disco con canzoni tratte dai film di Walt Disney intitolato "Marisa nel paese delle meraviglie" e all'inizio degli anni Ottanta apparì nello sceneggiato televisivo George Sand accanto a Albertazzi, Anna Proclemer e Paola Borboni e partecipò al film di Pupi Avati Aiutami a sognare. Torna a Sanremo nell'84 con "Amore amore" a cui seguì un lungo periodo di lontananza dalle scene.
La Sannia torna a cantare nel 1993, con un disco in lingua sarda nel quale musicò i versi di Antioco Casula, poeta sardo attivo nella prima metà del Novecento, dal titolo "Sa ohe de su entu e de su mare". Tornò poi a teatro nel '95 con Albertazzi in "Le memorie di Adriano - Ritratto di una voce". Nel 2003 esce la terza raccolta in lingua sarda, "Nanas e janas", con parole e musiche inedite scritte da lei stessa. L'ultimo lavoro di Marisa Sannia è "Rosa de papel", dedicato alla vita e alla poesia di Federico García Lorca. È morta il 14 aprile 2008 a causa di una grave malattia.