Член Собора по избранию от мирян Донской епархии.
Родился в семье донского казака. Окончил Новочеркасскую классическую гимназию с серебряной медалью в 1894 г., Институт инженеров путей сообщения в 1900 г. со специальностью инженер-мостостроитель, Рисовальную школу Общества поощрения художеств. Инженер на Либаво-Роменской (1901) и на постройке Бологое-Полоцкой ж. д. (1902), помощник заведующего механической лабораторией института (1903), изобрел названную его именем систему для усиления железобетонных стоек и колонн (1904), один из организаторов Высших женских политехнических курсов в Санкт-Петербурге (1905), изучал физико-математические науки в Санкт-Петербургском и Геттингенском университетах, награжден золотой медалью на международной выставке в Милане (1906), ординарный профессор по кафедре строительной механики (1907–1928), декан горного (1908–1909), механического (1910–1912, 1922–1923) и инженерно-мелиоративного (до 1919 г.) факультетов, ректор (1917) Донского политехнического института, организовал и возглавил Станцию испытания материалов. Генеральный докладчик на XI Судоходном международном конгрессе, председатель Новочеркасского отделения Русского технического общества (1908), почетный мировой судья по Черкасскому округу, председатель Особого совещания Черноморского округа по досрочному освобождению преступников и приходского совета храма в Новочеркасске, гласный городской думы, член ее Комиссии по духовно-учебным учреждениям, пожизненный член Северо-Американского православного братства во имя св. Владимира в Петрограде, товарищ председателя Попечительного совета Новочеркасской 2-й мужской гимназии, заместитель директора Новочеркасского отделения Императорского музыкального общества, член общественного комитета для борьбы с дороговизной, Особого совета по продовольствию, Городского исполнительного комитета и церковно-епархиального совета (1910–1917). Награжден бронзовой медалью «За выдающиеся услуги, оказанные России на Международных судоходных конгрессах» (1915). Жена Раиса Владимировна, четверо детей.
Участвовал в 1-й сессии Поместного Собора 1917-1918 гг. (все заседания), член Хозяйственно-распорядительного совещания при Соборном совете и следующих Отделов: о благоустроении прихода; о церковно-приходских школах; о церковном имуществе и хозяйстве.
Председатель Совета финансов Всевеликого Войска Донского (1918), член Юго-Восточного Русского Церковного Собора (II отдела и 2-й комиссии, 1919), ректор Новочеркасского внешкольного университета (1921–1922), преподаватель в Донском горном и Ростовском водном техникумах, член научно-технической комиссии при Стройсовете Высшего совета народного хозяйства в Москве (с 1925), участник Всероссийских съездов промышленности строительных материалов, с 1928 г. заслуженный профессор и декан инженерно-строительного факультета Харьковского технологического института, действительный член Украинского общества работников науки и техники (с 1929), Комиссии содействия ученым при СНК СССР (1935–1937), руководитель научно-исследовательских работ во ВНИИГиМ (с 1930), заведующий кафедрами: сопротивления материалов Бежицкого машиностроительного института (с 1932), строительной механики Новосибирского института военных инженеров транспорта (с 1936), сопротивления материалов Института инженеров-механиков социалистического земледелия (Зерноград Ростовской обл., 1939–1947), доктор тех. наук, персональный пенсионер республиканского значения (с 1940), профессор по кафедре сопротивления материалов Азово-Черноморского института механизации сельского хозяйства (Зерноград, Ростовской обл., с 1945). Автор около 180 научных работ и десятков проектов мостов. Скончался в Новочеркасске, похоронен на Дмитриевском кладбище. 
14 и 15 июля 2015 г. научный руководитель проекта Новоспасского ставропигиального мужского монастыря по изданию документов Священного Собора 1917––1918 гг. А.И. Мраморнов совершил рабочую поездку в г. Владимир и г. Нижний Новгород.
На следующий день, 15 июля, секретарь Научно-редакционного совета Новоспасского монастыря в Печерском монастыре Нижнего Новгорода был принят митрополитом Нижегородским и Арзамасским Георгием. А.И. Мраморнов подробно рассказал владыке о концепции издания и уже вышедших томах, а также выслушал не менее детальный рассказ митрополита о научных и издательских достижениях Нижегородской духовной семинарии и реализации в Нижегородской митрополии решений Архиерейского собора и Священного Синода Русской Православной Церкви. Стороны обсудили возможности представления научного проекта Новоспасского монастыря и распространения уже изданных книг с документами Собора в приходах и учреждениях епархии.