Erste Erfahrungen bei internationalen Meisterschaften sammelte Margherita Castellani im Jahr 2024, als sie bei den U18-Europameisterschaften in Banská Bystrica in 23,35 s die Silbermedaille im 200-Meter-Lauf gewann und mit der italienischen Medley Staffel (1000 Meter) in 2:05,23 min die Goldmedaille gewann. Anschließend schied sie bei den U20-Weltmeisterschaften in Lima mit der Mixed-Staffel über 4-mal 400 Meter mit 3:25,11 min im Vorlauf aus und belegte mit der Frauenstaffel über diese Distanz in 3:35,47 min den fünften Platz. Im Jahr darauf siegte sei beim Europäischen Olympischen Jugendfestival (EYOF) in Skopje in 23,23 s über 200 Meter sowie in 2:04,57 min auch mit der Medley Staffel. Anschließend schied sie bei den U20-Europameisterschaften in Tampere mit 23,80 s im Halbfinale über 200 Meter aus und siegte in 43,72 s in der 4-mal-100-Meter-Staffel. Bei den World Athletics Relays 2026 in Gaborone trat sie mit der Frauenstaffel über 4-mal 100 Meter an und verhalf dem Team zum Finaleinzug.