Ο Μάριος Αθανασίου έχει έναν γιο τον Αλέξανδρο Αθανασίου από την σχέση που είχε συνάψει στις αρχές του 2000 με την Μαρία Σολωμού. Το ζευγάρι χώρισε το 2009 και δύο χρόνια αργότερα ο γνωστός ηθοποιός αποφάσισε να αλλάξει σελίδα στη ζωή του και έγινε ζευγάρι με την φωτογράφο Μάρθα Αλεξοπούλου, με την οποία απέκτησε δύο κόρες.
Παρόλο που έχει κάνει μακροχρόνιες σχέσης και παιδιά για καιρό δήλωνε κατά του γάμου. Ωστόσο αυτό φαίνεται να άλλαξε, αφού ο ηθοποιός με την αγαπημένη του φωτογράφο ενώθηκαν με τα δεσμά του γάμου πριν λίγες ημέρες κάτω από άκρα μυστικότητα, στην Πύλο.
Το χαρμόσυνο γεγονός αποκάλυψε ο ίδιος ο ηθοποιός μέσα από την συνέντευξη που παραχώρησε στο περιοδικό «Εγώ»
Εξακολουθείτε να είστε αρνητικός στο ενδεχόμενο ενός γάμου;
Με την Μάρθα παντρευτήκαμε πριν περίπου μία εβδομάδα στην Πύλο, με ελάχιστους καλεσμένους. Ήταν μόνο καλοί φίλοι και οικογένεια. Ήταν πολιτικός γάμος. Δεν είμαι αρνητικός στον γάμο, είμαι κατά του θρησκευτικού γάμου. Ήθελα να αποφύγω την διαδικασία του μυστηρίου.
Πώς λάβατε την απόφαση να κάνετε αυτό το βήμα;
Δεν αλλάζει κάτι στη ζωή μας. Όταν είσαι 10 χρόνια σύντροφος με έναν άνθρωπο κι έχετε αποκτήσει δύο παιδιά μαζί, είναι σαν να υπάρχει γάμος. Δεν σε διαφοροποιεί ο τίτλος.