Một thời gian ngắn sau khi xây dựng xong thì chính quyền Đức quốc xã ra lệnh lấy sân bay này làm sân bay quân sự. Mùa hè năm 1935 quân đội Đức xây dựng hoàn thành một phi đạo mới lớn hơn phi đạo cũ. Mấy tháng sau xây thêm các hangar và các nhà dùng làm trại lính ở đây. Ngày 3.10.1936 đơn vị không quân Flieger-Ersatzabteilung 37 dọn tới trú đóng tại đây.

Trong thế chiến thứ hai

Sau khi thế chiến thứ hai nổ ra, thì các máy bay chiến đấu, máy bay thám thính và máy bay vận tải di chuyển tới sân bay này ngày 1.9.1939. Trong số đó có các máy bay loại Junkers Ju 52, Heinkel He 111, Messerschmitt Bf 109 và Bf 110.

Ngày 29.1.1940 hãng hàng không Lufthansa mở tuyến đường bay dân sự hàng ngày giữa Uetersen và sân bay Copenhagen, sử dụng 1 máy bay chở hành khách loại Junkers Ju 52.

Đêm 9.4.1940 sân bay Uetersen được quân đội Đức sử dụng trong chiến dịch Weserübung để chiếm đóng Đan Mạch: 12 máy bay vận tải Junkers Ju 52 đã chở đại đội thứ tư của trung đoàn nhảy dù thứ nhất của Đức, một phần thả xuống chiếm cầu Storstrøm để bảo đảm an ninh cho bộ binh Đức sẽ tới sau, phần còn lại chở tới thành phố Aalborg nhảy dù xuống chiếm sân bay Aalborg. Tổng cộng có khoảng trên 100 chuyến bay của máy bay vận tải chở quân từ sân bay Uetersen tới sân bay Aalborg hoặc sân bay Stavanger (của Na Uy).

Ngày 3.3.1943, lần đầu tiên sân bay Uertesen bị các oanh tạc cơ của Không quân Hoàng gia Anh ném bom, gây thiệt hại lớn cho sân bay. Đầu tháng 7/1943, Không quân Đức điều loại máy bay ném bom lớn Junkers Ju 87 tới sân bay này.

Trong các đêm 24 và 25.7.1943 sân bay này bị Không quân đồng minh ném bom gây thiệt hại rất lớn trong chiến dịch Gomorrah. Ngày 5.5.1945 quân đội Anh chiếm sân bay này.

Sau chiến tranh

Sau thế chiến thứ hai sân bay này không còn sử dụng cho mục đích quân sự. Tới cuối tháng 11/1955 các máy bay chiến đấu của Không quân Hoàng gia Anh và Không quân Hoàng gia Canada tới đồn trú ở sân bay này.

Năm 1955 Tây Đức được phép thành lập Bundeswehr (Quân đội quốc phòng), và tháng 1 năm 1956 thành lập Luftwaffe (Không quân). Cùng năm, một đoàn bay không quân được thành lập ở sân bay Uetersen để huấn luyện các phi công. Ngày 19.10.1956 lần đầu tiên đã tổ chức cuộc thi tốt nghiệp và lễ tuyên thệ cho các phi công quân sự được đào tạo ở đây. Thời gian này, họ sử dụng các máy bay loại Piper PA-18 và Piaggio p.149. Các khóa huấn luyện phi công quân sự tiếp tục ở sân bay này cho tới năm 1975 thì Không quân Đức cho dời tới sân bay Fürstenfeldbruck. Từ đây, các máy bay quân sự không sử dụng thường xuyên sân bay này.

Tháng 10/1975 sân bay này được đặt theo tên phi công Đức Hans-Joachim Marseille thành Trại binh Marseille. Sau đó Không quân Đức lập một trường ngôn ngữ cho các sĩ quan không quân Đức tại Uetersen.