ผลงานจิตรกรรมฝีหัตถ์ของหม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์ สะท้อนถึงความหลากหลายของตัวงานและเอกภาพทางจิตวิญญาณ ผลงานฝีหัตถ์ของหม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์มีความหลากหลายตามช่วงเวลา [10] จิตรกรรมชิ้นแรก ๆ ช่วงคริสต์ทศวรรษ 1960 ทรงใช้สีเอกรงค์ขาว-ดำเป็นหลักและมุ่งเน้นที่ตัววัตถุคล้ายกับภาพเขียนหมึกจีน ได้แก่ ภาพทดลองวาดลักษณะผิว ลักษณะรูปทรงโขดหิน ผลึกหินชนิดต่างๆ จากนั้นจึงจัดวางฉากประกอบโขดหินพร้อมทั้งจัดแสง เช่นเดียวกับหินในฉากหลังของภาพวาดของเลโอนาร์โด ดา วินชี

ครั้นต่อมาช่วงคริสต์ทศวรรษ 1970 จึงถึงคราวที่โขดหินที่จัดแสงเงาไว้นี้ต้องกลายเป็นฉากประกอบเพื่อให้รับกับบุคคลที่เป็นแบบ ขณะเดียวกันก็เหมือนว่าฝีหัตถ์ในการวาดภาพดอกไม้ได้พัฒนายิ่งขึ้นและเน้นการเล่นสีหลากหลายแทบเป็นหลัก จนเหมือนไม่สนทัยกับความตื้นลึก องค์ประกอบภาพและเงาไปชั่วคราว จากนั้นผลงานของหม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์จึงเริ่มเบ่งบาน ทั้งขนาดภาพและองค์ประกอบภาพที่ใหญ่และซับซ้อนยิ่งขึ้น ใช้สีหลากหลายกว่าเดิม การมุ่งจับเนื้อหาอันจำกัด ไม่หลากหลายแต่นำมาแปรผันไปต่าง ๆ กอปรกับตัวละครและคุณลักษณะเชิงสัญลักษณ์ ได้เปิดทางให้หม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์ทรงค้นพบกฎเกณฑ์เบื้องต้นในการจัดองค์ประกอบภาพขนาดใหญ่

ต่อมาในค.ศ. 1980 - ค.ศ. 2003 เป็นช่วงผลงานสำคัญที่เปี่ยมด้วยความหลากหลาย ทั้งขนาดภาพ เนื้อหาและองค์ประกอบภาพ ภาพฝีหัตถ์ขนาดเล็กมีเนื้อหาเกี่ยวกับสัตว์หรือดอกไม้ เช่น ช้าง แมว ลูกสุนัข ดอกไม้และช่อดอกไม้ ในขณะที่ภาพขนาดกลางมีเนื้อหาผสม เช่น นกแก้วที่ประกอบด้วยดอกไม้ (มีอย่างน้อยห้าภาพ) มนุษย์ซึ่งอยู่โดดเดี่ยวท่ามกลางดอกไม้ การประจันหน้าระหว่างมนุษย์กับสัตว์ (ซึ่งมักจะเป็นม้ายูนิคอร์น) และแมวหลายคู่ท่ามกลางอาคารสถานที่หรือธรรมชาติ ส่วนภาพขนาดใหญ่ (ผลงานชิ้นเอก) นั้น ทรงจัดวางสัตว์กลุ่มย่อย ๆ ดอกไม้ ต้นไม้ อาคารและมนุษย์ ให้อยู่ท่ามกลางสถาปัตยกรรมอันวิจิตรและมีน้ำหนักสมดุลอย่างยิ่ง เอกภาพเป็นแนวคิดหลักในผลงานของหม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์ ด้านหนึ่งคือเอกภาพในการใช้เทคนิค เช่น เทคนิคการวาดภาพด้วยสีน้ำมันบนผืนผ้าใบ อันเป็นการแสดงออกที่ซับซ้อนและทรงพลังยิ่งขึ้นกว่าเดิม อีกด้านหนึ่งคือเอกภาพของเนื้อหา เช่น สัตว์ต่าง ๆ ดอกไม้และมนุษย์ ที่มักจะโดดออกมาจากทิวทัศน์อันซับซ้อนมากน้อยตามความสำคัญและขนาดของภาพ [11]

น่าเสียดายอย่างยิ่งที่ตั้งแต่หม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์ประชวรลงในพ.ศ. 2547 ทำให้ท่านไม่สามารถวาดภาพได้เหมือนเดิม โดยก่อนประชวรได้ปรารภว่ามีประสงค์จะรวบรวมผลงานทั้งหมดของท่านไว้ด้วยกัน โดยจะสร้างเป็นแกลเลอรีที่เชิงเขาบริเวณตำหนักของท่านที่ Annot เพื่อให้ผู้ที่สนใจได้มาเยี่ยมชม และเป็นแหล่งส่งเสริมการศึกษาด้านศิลปะต่อไป เมื่อประชวรจึงมีประสงค์ให้หม่อมราชวงศ์ชิษณุสรร สวัสดิวัตน์ ภราดรผู้เป็นลูกพี่ลูกน้องของท่านทางพระบิดา ที่ได้ถวายการดูแลท่านอยู่ จัดตั้งมูลนิธิหม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์ บริพัตร[12] เพื่อดำเนินการต่อไปตามที่ท่านประสงค์ โดยเริ่มจัดแสดงนิทรรศการครั้งแรกในประเทศไทยในปี พ.ศ. 2553 [13] ซึ่งได้รับพระมหากรุณาธิคุณจากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในการเสด็จพระราชดำเนินเป็นองค์ประธานเปิดนิทรรศการดังกล่าว[14] ซึ่งทางมูลนิธิยังคงจัดแสดงต่อมาจนถึงปัจจุบันเป็นครั้งคราวในโอกาสที่เหมาะสม [15] [16] [17] [18]

ภายหลังสิ้นชีพิตักษัย ในปี พ.ศ. 2559 กระทรวงวัฒนธรรมได้ประกาศยกย่องเชิดชูพระเกียรติ หม่อมเจ้าหญิงมารศีสุขุมพันธุ์ บริพัตร เป็น "บูรพศิลปิน สมัยกรุงรัตนโกสินทร์ สาขาทัศนศิลป์" โดยมีการเชิดชูเกียรติศิลปินผู้ล่วงลับ ซึ่งมีคุณูปการต่องานด้านศิลปวัฒนธรรมของชาติอันเป็นที่ประจักษ์ต่อสังคม ควรค่าแก่การเคารพยกย่องซึ่งอนุชนรุ่นต่อมาได้พัฒนาและสืบทอดให้เจริญก้าวหน้ามาจนปัจจุบัน ซึ่งในโอกาสดังกล่าวสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงพระกรุณาโปรดเกล้า โปรดกระหม่อมพระราชทานชื่อสำหรับศิลปินผู้ล่วงลับว่า “บูรพศิลปิน”