1 lipca 2004 roku Motyka objął posadę w Polonii Warszawa. Zarząd postawił mu cel utrzymania się w lidze. Motyka wykonał plan w 100% (Polonia zajęła wówczas dziesiąte miejsce), jednak 25 maja 2005 roku prowadzony przez niego zespół przegrał u siebie w derbach 0:5 z Legią, przez co Motyka opuścił drużynę wraz z wygaśnięciem kontraktu.
10 listopada 2005 roku Marek Motyka został trenerem Górnika Zabrze. W sezonie 2005/06 pomógł śląskiej drużynie utrzymać się w lidze. Pod koniec grudnia 2006 roku Motyka został zwolniony. Na jego miejsce zatrudniono Zdzisława Podedwornego, który miał przywrócić drużynie jej dawny blask. Efekty były przeciwne do oczekiwanych i w marcu 2007 roku prezes Ryszard Szuster zadecydował o ponownym zatrudnieniu Motyki, który pozostał w Zabrzu do końca czerwca 2007 roku.
9 lipca 2008 roku został trenerem Polonii Bytom. Zastąpił Michała Probierza, który po sezonie 2007/08 objął posadę w Jagiellonii Białystok. Pomimo osiągnięcia przyzwoitych wyników, Motyka 15 marca 2009 roku został zwolniony. W ostatnim meczu pod jego wodzą Polonia przegrała derbowy mecz z Ruchem Chorzów 0:3. Motykę zastąpił ukraiński szkoleniowiec Jurij Szatałow.