Marthe naît en 1879 à Joinville-le-Pont et Juliette deux années plus tard à Paris. Leur père d’origine luxembourgeoise, Julien Joseph Vesque, est un naturaliste  reconnu pour ses travaux en physiologie végétale. Il devient professeur au Museum national d’histoire naturelle à Paris, puis maître de conférences à la Sorbonne. Leur mère, Marie Victoria Vesque est une cousine éloignée de leur père au 8e degré.

Auprès de leur père elles apprennent le dessin et l’observation. Elles débutent leur carrière de dessinatrices à la Manufacture de Sèvres, puis au Muséum d’histoire naturelle, où elles reproduisent plantes et animaux.

Passionnées dès leur enfance, elles fréquentent très régulièrement les cirques. Pendant près de cinquante ans, chaque samedi, elles consignent sur leurs carnets de croquis, les prouesses des artistes et parcourent la France à la recherche d’attractions nouvelles. Rentrées, elle réalisent de magnifique aquarelles. En tout plus de 8 000 planches sont réalisées par le binôme qui signe M.J.V.

Les dessins de Marthe et Juliette Vesque sont exposés dès 1926 à la galerie Comoedia à Paris, en 1932 elles exposent à Medrano, en 1949 à Londres, en 1956 au Musée national des Arts et Traditions populaires. Ce fonds est désormais conservé à Marseille au musée des civilisations de l’Europe et de la Méditerranée (MuCEM).

Les deux artistes resteront célibataires et inséparables toute leur vie.