1670-ci ildə Almaniyanın Leypsiq şəhərində anadan olmuşdur. Rahib olan atası qadınların təhsil almasının vacibliyinə inanırdı və bu səbəbdən öz qızına çox erkən yaşdan etibarən müəllimlik edir. Atasının ölümündən sonra Mariyanın təhsili ilə əmisi məşğul olur.

Mariya kiçik yaşlarında astronomiyaya maraq göstərməyə başlayır. Gənclik illərində astronomiya ilə əlaqəsini gücləndirmək üçün ailəvi tanış olduğu astronom Kristofer Arnoldun köməkçisi və şagirdi olur.

Arnold vasitəsiylə Mariya dövrünün ən məşhur alman astronomlarından biri olan Qotfrid Kirxlə tanış olur. Aralarındakı 30 illik yaş fərqinə baxmayaraq, onlar 1692-ci ildə ailə qururlar. Beləliklə, o, astronomiya karyerasına başlamış olur. 1700-cü ildə Berlin Elmlər Akademiyası qurulur və Mariyanın həyat yoldaşı akademiyanın astronomiya bölməsi üzrə təyin edilir, Mariya özü isə rəsmi olmadan Qotfridə çalışmalarında kömək edir. Onların 4 övladı dünyaya gəlir və onların hər biri valideynlərinin yolunu gedərək astronomiya çalışmalarına qoşulurlar.

Mariya qadın olduğu üçün universitetdə astronomiya üzrə geniş çalışması mümkün olmur. Onun dövründə əksər astronomlar universitet təhsili almamışdılar və bu sahədəki praktiki çalışmalar rəsmi quruluşların xaricində həyata keçirilirdi. Nə Kristofer Arnold, nə də Qotfrid Kirx universitet təhsili almışdılar. Evlənmədən əvvəl Kirx Mariyanın təhsilini Arnolddan təslim alsa da, həqiqətdə şagirdi Mariya ustasına bərabər bir səviyyəyə gəlib çatmışdı.

Berlin Elmlər Akademiyasında Mariya və Qotfrid birlikdə işləyirdilər. Mariya hər axşam saat 9-dan sonra göy üzünü izləyirdi. Birlikdə çalışmaları ilə Ayın mərhələlərini, Günəşin batmasını, tutulmasını və digər planetlərin qarşılıqlı mövqelərini hesablayaraq təqvimlər və almanaxlar hazırlamışdılar. Onların bu çalışmaları xüsusi ilə də təqvimlərin satışından gələn gəlirlər akademiya üçün böyük bir maddi qaynaq yaratmışdı.

1702-ci ildə Mariya hələ məlum olmayan bir quyruqlu ulduz (kometa) kəşf etdi: 1702 kometası (C/1702H). Kometanın kəşfini Qotfrid yayımlayır və məqaləsində Mariyadan heç bəhs etmir. Bunun səbəbini özünün Akademiyanın rəsmi astronomu olması, həyat yoldaşının isə orada qeyri-rəsmi çalışdığını və bunu daha əvvəl açıq bildirməməsi səbəbi ilə Akademiyanın ona qarşı reaksiyasından qorxması kimi izah edir, lakin Qotfrid səhvini düzəldərək 1710-cu ildə kometanın kəşfinin həyat yoldaşına aid olduğunu açıqlayır.

Mariyanın uğuru qeyri-rəsmi olsa da geniş bir şəkildə qəbul edilir. O, Akademiyanın rəhbəri Leybnitslə təcrübələri haqqında aktiv yazışır. 1709-cu ildə Leybnits Prussiya kraliçasına yazır ki, "Onun uğurları ədəbiyyatda görünməsə də, astronomiya təhsilinin ən dərinlərində yer almaqdadır".

1710-cu ildə Mariyanın həyat yoldaşı Qotfrid Kirx vəfat edir və Akademya Mariya ilə əlaqəsini kəsir. Mariyanın qadın olması onun Akademiyada işlərini davam etdirməsinə əngəl olur. Akademiya digər institutlar tərəfindən lağa qoyulacağından ehtiyat edir, hətta rəhbər Leybnits də Mariyanı qorumaqda aciz qalmışdı.

Mariya vəzifə üçün Krallıq Sarayına verdiyi ərizənin cavabını 18 ay gözləyir. Nəhayət, 1712-ci ildə ona rədd cavabı verilir. Bundan kədərlənən Mariya belə demişdi: "İndi qorxulu bir səhrada getdiyimi hiss edirəm, su yoxdur və qidalar da acıdır".

Mariya nəinki mənəvi zərbə almışdı, eyni zamanda artıq atasız qalmış 4 uşağın maddi vəziyyətini də düşünməli idi.

İşsiz qalan Mariya 1714-cü ilə qədər ailə dostları və bacarıqlı həvəskar astronom olan Baron Bernhard Frederik von Krosiqin xüsusi rəsədxanasında işləyir. 1716-cı ildə rus çarı Böyük Pyotrdan təklif alır. Ancaq təklifə müsbət cavab vermir, çünki təqvim hesablarını davam etdirmək üçün Berlində qalmağa qərar verir.

Taleyin oyunu ilə Mariyanın oğlu Kristfrid Akademiya rəsədxanasının direktoru təyin edilir və anası ilə bacısı Kristinanı katibə kimi yanında işə götürür. Mariya xüsusi çalışmalarını etsə də, bir müddət sonra həyat şəraiti onu astronomiyanı tərk etmək məcburiyyətində qoyur.

Beləliklə, Mariya Vinkelman-Kirx sadəcə dövrünün ən qabaqcıl, ən yaxşı tanınan astronomu olaraq qalmadı, eyni zamanda tarixdə quyruqlu ulduz (kometa) kəşf edən ilk qadın oldu. Dərin xəyal qırıqlığına baxmayaraq, kölgədə qalmış karyerası boyunca əhəmiyyətli elmi çalışmalarına davam etmiş və astromiyaya töhfələrini vermişdi.

Onun tanınmasında ən əhəmiyyətli işləri "Aurora Borealis üzərində izləmələri" (1707), "Günəşin Saturn və Venera ilə birləşməsi" (1709), yeni kometa kəşfinə dair məqalələri (1711) olmuşdur.