Nel 1980 è stato uno dei componenti del gruppo musicale "Beppe Starnazza e i Vortici", band swing-punk composta, oltre che da Marchitelli, da "Freak" Antoni (leader del gruppo degli Skiantos, specializzato nel repertorio della musica cosiddetta demenziale), Pasquale Minieri (ex Canzoniere del Lazio e Carnascialia), Tommaso Vittorini, Gigi Canu, Roberto Manfredi (poi con i Figli di Bubba) e Franco Serafini (ex Panda ed Everest, nell'occasione alla batteria).
Il gruppo, lanciato dalla trasmissione TV "Mister Fantasy" condotta da Carlo Massarini (in cui "Freak" Antoni si spacciava per il sedicente figlio del cantante Pippo Starnazza), presentava un repertorio per lo più ispirato a Fred Buscaglione e costituito da cover in chiave rock di brani swing italiani degli anni quaranta - anni cinquanta.
Nel 1987 inizia la sua attività come compositore di colonne sonore per il cinema, collaborando con registi quali Carlo Verdone, Giuseppe Piccioni e Paolo Sorrentino per il quale scrive le musiche di La grande bellezza (2013). Nel 1992 si cimenta anche in veste di attore nel film Baby Gang di Salvatore Piscicelli.
Dal 1983 è sentimentalmente legato alla conduttrice televisiva Serena Dandini.
Colonne Sonore
Spettri (1987), regia di Marcello Avallone (musica di Lele Marchitelli e Danilo Rea)
Il grande Blek (1987), regia di Giuseppe Piccioni
Volevamo essere gli U2 (1992), regia di Andrea Barzini
L'aquila della notte [TV movie] (1994), regia di Cinzia Th. Torrini
Sono pazzo di Iris Blond (1996), regia di Carlo Verdone
Il segreto del giaguaro (2000), regia di Antonello Fassari
Alla rivoluzione sulla due cavalli (2001), regia di Maurizio Sciarra
Coppi e la dama bianca: un amore controcorrente [TV movie documentario] (2003), regia di Maurizio Sciarra
Ma che colpa abbiamo noi (2002), regia di Carlo Verdone
Quale amore (2006), regia di Maurizio Sciarra
Piano, solo (2007), regia di Riccardo Milani
Schiaffo alla mafia [documentario] (2012), regia di Stefania Casini
La grande bellezza (2013), regia di Paolo Sorrentino
