Nació en Francfurt en 1647, hija de un grabador y editor suizo que la dejó huérfana muy pronto. Su madre se casó poco después con un pintor que animó a María Sibylla a dibujar y a pintar.
Fascinada por el mundo natural, creaba dibujos de insectos y plantas silvestres que ella misma capturaba o recolectaba. Eso no le impidió ser madre de dos hijos ni hacerse empresaria en Nüremberg a partir de 1667. Montó su propio taller y desarrolló un nuevo tipo de acuarela para los tejidos, un tinte que resistía lavados. Accedió a los mejores jardines de sus pupilas de familias adineradas en los que estudió la metamorfosis de las mariposas, los detalles de la crisálida, la alimentación de las orugas...
En 1675 publicó Nuevo libro de las flores. En él proporcionaba diseños para bordados. En 1679, Maravillosa metamorfosis y especial nutrición de la oruga. Poco después, en 1681, regresó a Francfurt para cuidar de su madre tras la muerte de su padrastro, y con el propósito de hacerse cargo de sus propiedades.
María dejó a su marido en 1685 por sus "vicios vergonzosos" y se unió a la comunidad religiosa labadista, un puñado de protestantes puritanos establecidos en Frisia (Países Bajos), secta piadosa fundada por Jean de Labadie, educado por los jesuitas. En 1680, los labadistas (unos cuatrocientos) aceptaron la invitación del gobernador de la colonia holandesa de Surinam, a fin de establecer una misión en sus dominios. Sin embargo, la colonia de “Providencia” que fundaron desapareció en 1688.
María estudiaba las plantas tropicales que los mercaderes holandeses traían de Surinam. Se mudó a Amsterdam (1691), donde su fama como naturalista le granjeó acceso a las colecciones de las familias más poderosas.
En 1699 se embarcó en una expedición a Surinam (Sudamérica) donde observó y pintó las especies autóctonas, nombrando, describiendo, clasificando... Escandalizada por la situación de los esclavos, descubrió una planta abortiva que usaban. En 1701 la malaria le obligó a volver a Holanda. Poco después publicó Metamorphosis Insectorum Surinamensium (1705).
Murió en 1717, con setenta años. María Sibylla Merian había descrito los ciclos de vida de ciento ochenta y seis especies. Había combatido la vieja idea aristotélica de la generación espontánea y contribuido a sentar las bases de la Entomología científica moderna.
Publicó sus trabajos en alemán, no en latín, que seguía siendo la lengua académica. Con el zar Pedro I y Goethe, seamos justos admiradores de sus trabajos.