Marta Vilallonga est née à Barcelone. Elle a étudié la mode à l’École Berçot, le design industriel à l’ESDI et l’histoire de l’art à l’École du Louvre à Paris.
Elle a travaillé dans le domaine du cinéma en tant que scénographe et metteur en scène pendant 3 ans aux côtés de Cyril Collard, Maurice Pialat et Jean Jacques Baratier.
Entre 1988 et 1989, elle a fait partie du studio de l’architecte Richard Meier à New York, où elle a fabriqué des meubles.
En 1990, elle a commencé à collaborer avec Ricardo Bofill au sein du département de design d’intérieur du Taller de Arquitectura, développant le design industriel, le mobilier et l’éclairage.
Elle développe elle-même le design industriel et le design de mobilier, concevant des produits pour : Philips, Figueras, Tessa, Plastic Omnium, Zulo, Perobell, Amat a3, Dae, Cerabella, Deco, Escofet.
En 2001, elle a fondé avec Ricardo Bofill la société Ricardo Bofill – Marta Vilallonga Taller Design, S.L. Elle occupe conjointement le poste d’architecte d’intérieur en chef de Ricardo Bofill Taller de Arquitetura (RBTA).
Après 32 ans d’étroite collaboration avec l’entreprise de Ricardo Bofill, elle poursuit son travail au sein de son entreprise Taller Design Marta Vilallonga dans son nouveau siège social situé Carrer Johann Sebastian Bach 4, 08021 Barcelona.
