W 1968 roku został doktorem habilitowanym po obronie pracy Teoretyczne podstawy dynamicznych obliczeń napędów głównych frezarek. Od 1970 pełnił funkcję docenta, a od 1976 był profesorem nadzwyczajnym Politechniki Szczecińskiej. W 1989 roku został mu nadany tytuł profesora zwyczajnego.
10 stycznia 2007notka na stronie naukawpolsce.pap.pl nadano mu tytuł doktora honoris causa Politechniki Poznańskiej i tym sposobem został dwudziestą siódmą osobą uhonorowaną w tym tytułem przez uczelnię.
Publikacje Krzysztof Marchelek jest autorem dwóch monografii oraz ponad dwustu artykułów i referatów zaprezentowanych na łamach czasopism, kongresów i konferencji m.in.: Teoretyczne podstawy dynamicznych obliczeń napędów głównych frezarek (1968) Dynamika obrabiarek (wydanie pierwsze 1974, wydanie drugie zmienione 1991) Publikacje dla czasopism: Advances in Manufacturing Science and Technology, Archives of Machanical Technology and Automation, Journal of Vibration and Controlspis prac z abstraktami, których Krzysztof Marchelek był autorem lub współautorem, wydanych od 1995 roku, Machine Dynamics Problems, Machine Tools and Manufacturing, Mechanik, Przegląd Mechaniczny, Theoretical and Applied Mechanics oraz Transaction of the ASME.