Sie gehörte dem Ensemble des Hauses bis 1988 sechsunddreißig Jahre lang an. Zuvor wurde sie 1983 zur Frankfurter Kammersängerin ernannt. Zu ihren großen Förderern gehörte Sir Georg Solti, der von 1952 bis 1961 unter der Intendanz von Harry Buckwitz als Generalmusikdirektor an der Oper Frankfurt wirkte. Stolz war Marlise Wendels besonders auf die Tatsache, dass sie in ihrer über 36 Jahre währenden Karriere niemals eine Vorstellung absagen mußte.
Wirkte sie in den ersten Jahren noch als Soubrette, so eroberte sie sich später auch Partien des lyrischen Sopranfachs. Zu einer ihrer Paraderollen gehörte die Gretel in Humperdincks Hänsel und Gretel. Sang sie zudem anfangs Partien wie den Hirten in Wagners Tannhäuser und die 1. Dame der Königin der Nacht in Mozarts Die Zauberflöte, so war sie schon bald auch als Micaela in Bizets Carmen, Freia in Wagners Das Rheingold, Olympia in Offenbachs Hoffmanns Erzählungen, Marie in Smetanas Die verkaufte Braut, Rosalinde in Strauß' Die Fledermaus, Liu in Puccinis Turandot und Regina in Hindemiths Mathis der Maler zu erleben. Auch war Marlise Wendels immer wieder im Fernsehen zu Gast, so im Blauen Bock neben Otto Höpfner bzw. Heinz Schenk, in Hans-Joachim Kulenkampffs Einer wird gewinnen oder in einer den Operettenmelodien Franz Lehárs gewidmeten ZDF-Sendung, moderiert von Friedrich Schönfelder.