Le docteur Marc Villeneuve a obtenu en 1985 son diplôme de médecine à l’Université Laval à Québec, où il a aussi terminé sa formation de spécialiste en obstétrique-gynécologie en 1990. Titulaire d’une bourse de recherche de la Samuel G. McLaughlin Foundation de 1990 à 1992, il a effectué ses études en endocrinologie de la reproduction et infertilité au Medical College of Georgia (MCG) pendant ces deux années.

Le docteur Villeneuve est détenteur d’un certificat de spécialiste en obstétrique et en gynécologie ainsi qu’en endocrinologie de la reproduction de l’American Board of Obstetrics and Gynaecology. Il a aussi reçu son certificat de spécialiste en obstétrique et en gynécologie du Collège Royal des Médecins et Chirurgiens du Canada et du Collège des Médecins du Québec. Le docteur Villeneuve est un technologue certifié en échographie spécialiste du premier trimestre et a réussi les examens aussi bien théoriques que pratiques de la Foetal Medicine International Foundation. Le docteur Villeneuve a rédigé de nombreux articles dans des revues médicales évaluées par ses pairs et a participé à titre de conférencier à plusieurs événements nationaux et internationaux dans son champ de compétence.

Le département d’obstétrique et de gynécologie de l’Université Laval a accordé au docteur Villeneuve le titre d’enseignant clinique et celui-ci participe à des travaux d’enseignement et de recherche en obstétrique, en gynécologie et en endocrinologie de la reproduction depuis 1992 au Centre hospitalier universitaire de Québec. Le docteur Villeneuve est actuellement l’un des directeurs médicaux de la commission médicale sur les technologies de procréation médicalement assistée (PMA) de la Société canadienne de fertilité et d’andrologie. Il est un membre actif de la Société canadienne de fertilité et d’andrologie et de l’American Society of Reproductive and Medecine.