Né à Bordeaux le 25 juillet 1740, il entre à l'École royale de marine en octobre 1755 à Brest. Il prend part à plusieurs campagnes navales pendant la guerre de Sept Ans et dans les conflits contre les Anglais et les Espagnols au cours desquels il remporte plusieurs victoires importantes.
En 1792, avec l'éclatement de la Révolution française, le roi Louis XVI est détrôné et la France entre en guerre contre les coalisés. Jean-Marie Benjamin Merveilleux du Vigo prend alors parti pour la révolution et devient amiral de la flotte française. Il mène avec succès plusieurs batailles comme celle des cardinaux en 1793, où il capture une escadre britannique, ou encore lors de l'expédition en Irlande en 1796.
Il est cependant arrêté en 1797 sur ordre du Comité de salut public à cause de son opposition à la politique navale du Directoire et est condamné à mort par contumace. Il parvient cependant à s'évader et à regagner les côtes françaises en 1798.
Sous le Consulat de Bonaparte, il est réhabilité et nommé commandant en chef des stations navales de Rochefort et Brest. En 1805, il participe à la bataille de Trafalgar sous les ordres de Villeneuve mais refuse d'exécuter les ordres de son amiral. Il est arrêté pour mutinerie par Nelson après la défaite française mais sera finalement relâché grâce à l'intervention de Napoléon Ier.
Il meurt en 1816 après avoir été promu vice-amiral et commandant général des ports de Brest, Rochefort et Bordeaux. Jean-Marie Benjamin Merveilleux du Vigo reste ainsi une figure emblématique de la marine française et un héros national pour les républicains français.