Hija natural de María de los Dolores Muñoz y Bueno, de una familia humilde de labradores de Lucena (Córdoba), y de Mariano Pineda y Ramírez, nacido en Guatemala y perteneciente a una noble familia, vino al mundo en Granada el 1 de septiembre de 1804. Ante el rechazo de su amante a contraer matrimonio, María Dolores decidió huir; pero Mariano le arrebató la criatura cuando sólo tenía ésta cuatro meses. Un año después, él murió, y Mariana fue entregada a su tío, José Pineda, administrador de su herencia, quien, tras despojar a la niña de todos sus bienes la dio en custodia al confitero José Mesa y su esposa Úrsula de la Presa. En este hogar, donde recibió una educación esmerada, permaneció Mariana hasta los catorce años.

Se casó a los quince años, el 9 de octubre de 1819, con Manuel Peralta, un joven de Huéscar, militante del partido liberal. Tuvo el matrimonio pronto un hijo, José María. Movido por las dificultades económicas, Manuel quiso averiguar el paradero de la herencia de su esposa, pero su silencio fue comprado por la entrega al matrimonio de un mayorazgo. Tuvieron otra hija, Úrsula María, y, poco después, murió el esposo, quedando Mariana viuda a la edad de dieciocho años. Para entonces, ya estaba comprometida con las ideas liberales.

Cuando en octubre de 1923 es proclamado rey Fernando VII, que restaura el absolutismo, la casa de Mariana Pineda se convierte en un centro clandestino de amparo y ayuda para los liberales. En 1828, en medio de una sangrienta represión, tiene lugar un hecho trascendental. Su tío, el presbítero Pedro de la Serrana, es encarcelado por sus ideas. Mariana acude a visitarlo a la cárcel y allí conoce a otros liberales, entre otros, el capitán Fernando Álvarez de Sotomayor. Condenado éste a muerte, Mariana idea un plan para rescatarlo. Entró en la cárcel el 26 de octubre, disfrazada de fraile capuchino y logró sacar a Fernando confundido entre otros religiosos que habían acudido al presidio aquel día.

Mariana continuó ayudando a los liberales y colaborando en la infraestructura de la resistencia, sirviendo de enlace entre los presos y sus familias, gestionando mejores condiciones y tramitando escritos en solicitud de indultos. Su actividad acabó levantando las sospechas del juez Pedrosa, que se afanó en encontrar pruebas que inculparan directamente a la joven. Arrestada, ésta se negó a confesar y a delatar a sus compañeros, por lo que, a falta de indicios claros, fue puesta en libertad. Pedrosa estrechó el cerco de vigilancia y la volvió a arrestar y liberar.

Detrás de este acoso se ha querido ver el despecho de un hombre enamorado y rechazado, pero también la consternación porque una mujer encabezara un movimiento político de protesta.

En aquella época murió su padre adoptivo, pero la pena no logró mermar su actividad antiabsolutista, así como sus contactos con Torrijos y otros revolucionarios, exiliados en Gibraltar. A comienzos de 1831, el poder real acomete una represión aún más radical e indiscriminada, al hilo de los rumores sobre levantamientos liberales.

Pedrosa encontró entonces la prueba incriminatoria de Mariana. A través de una delación, el juez supo que dos bordadoras del Albaicín estaban confeccionando, por encargo de la joven, una bandera con el lema «Igualdad, Libertad y Ley».

Pedrosa consiguió de las bordadoras la tela y logró que ésta acabase en la casa de Mariana. En el momento de su detención, el 13 de marzo de 1831, se hallaba en la casa de su madre adoptiva. Tras un arresto domiciliario de diez días, del que intentó infructuosamente huir disfrazada, fue confinada en el beaterio de Santa María Egipciaca, el llamado Convento de las Arrecogidas, donde pasó los últimos dos meses de su vida. Al amparo de una resolución real que le otorgaba plenos poderes en la causa contra Mariana Pineda, Pedrosa pidió la pena capital.

Todo el proceso fue un cúmulo de ilegalidades, de apaños e incumplimientos de las escasas garantías jurídicas sobre las que se sustentaba el poder. El juez le ofreció repetidamente el perdón a cambio de delatar a sus cómplices, pero siempre obtuvo la negativa de Mariana. Tres días antes de su ejecución, fue trasladada a la Cárcel Baja. Serena, ratificada en su firme resolución de no delatar a nadie, encomendó el cuidado de sus hijos. Escribió allí mismo a su hijo una carta en la que le decía que moría «en aras de la patria, de la libertad y de la santa causa de los derechos del pueblo». El día 26 de mayo de 1931 fue conducida a lomos de mula al Campo del Triunfo, donde fue ejecutada mediante el método del garrote vil. Al mismo tiempo, fue quemada ante sus ojos la bandera causante de su detención.

Mariana se convirtió en símbolo de la lucha por la libertad. Concluido el período absolutista, después del silencio forzoso que cayó sobre su nombre, en 1937, a propuesta de los diputados granadinos, las Cortes le decretaron una fiesta anual, que se celebró durante mucho tiempo. Tras errar por diversos lugares, sus restos fueron finalmente inhumados en la Iglesia del Sagrario. Hoy día lleva su nombre una plaza y su estatua está situada en uno de los lugares más representativos políticamente de Granada.