Marie Lucie Nessi fait des études secondaires. Ses parents l'autorisent à entrer dans une école de dessin en 1926.
Deux ans plus tard, elle fréquente l'atelier de Louis-François Biloul et d'André Lhote et s'inscrit à l'École nationale supérieure des beaux-arts et l'Académie de la Grande Chaumière. Elle côtoie ses condisciples et amis, Léonard Foujita, Jean Hélion et Moïse Kisling.
En vacances à Ouistreham, elle fait la connaissance de Jean Valtat, docteur en stomatologie et fils unique du peintre Louis Valtat, dont la famille est originaire de Troyes, et l'épouse le à Choisel. Son beau-père l'encourage à poursuivre son métier de peintre, mais elle doit réduire ses activités pour seconder son mari dans son travail.
Ils parcourent l'Europe jusqu'en 1939, à la déclaration de la Seconde Guerre mondiale, où son mari est mobilisé. En 1948, le couple divorce à la demande de son mari.
Elle fonde une fabrique de céramique et se consacre à son art. Les temps n'étant pas favorables au développement artistique, sa famille l'aide. En 1954, elle ferme son atelier de céramique deux ans après le décès de son beau-père, dont sa veuve décide d'assumer seule financièrement les besoins de ses petits-enfants.
Marie Lucie Nessi peut alors se consacrer à sa peinture et effectue de nombreux voyages en Italie, Algérie, Cameroun, Espagne et Grèce. Elle participe à de nombreuses expositions et Salons.
Elle signe un contrat d'exclusivité avec Wally Findlay International Galleries en 1972.
En 1982, elle est victime d'un infarctus puis le , elle est victime d'une hémorragie cérébrale et se retrouve dans l'incapacité de peindre. Elle meurt le à Villiers-le-Bel.
L'Association Nessi-Valtat entretient la mémoire de cette artiste.
André Fraigneau écrit : « Nessi est une fille d'Ève qui a gardé la clef du jardin d'Eden, jardin où elle se promène avec son attirail de peintre, et d'où elle nous rapporte de merveilleux tableaux. Bien que ce jardin ressemble beaucoup à notre univers quotidien, nous n'avons pas d'yeux pour le voir. Et Nessi nous ouvre les yeux sur lui. La peinture de Nessi attire immédiatement l'attention parce qu'elle a un don qui dépasse celui du langage : elle a le don de chanter. Elle chante la beauté du monde et ses notes sont si parfaites et si pures qu'elles vont droit au cœur »