Работа Уорхола над картиной началась спустя неделю после погибели Мэрилин Монро, в августе 1962 года. С помощью трафаретной печати живописец нанёс на холст 50 схожих изображений актрисы, позаимствованных с известной фото 1953 года, изготовленной на съёмках кинофильма «Ниагара». Картина была завершена через несколько месяцев.
20 5 изображений Монро в левой части диптиха ярко покрашены, в то время, как изображения на другой половине выполнены в чёрно-белых колерах, местами размыты, нечётки, бледны. Существует мировоззрение, что, разделяя картину на неказистую нецветную и колоритную, насыщенную, цветную части, Уорхол сравнивал их со настолько же контрастными жизнью и гибелью Мэрилин Монро.
По состоянию на 2011 год Диптих Мэрилин выставлен в филиале английской Галереи Тейт в Ливерпуле. 2 декабря 2004 года газета «The Guardian» опубликовала перечень 500 более выдающихся произведений современного искусства, отдав полотну Уорхола третье место.