Ha compiuto inizialmente i suoi studi musicali al Conservatorio Statale Pierluigi da Palestrina di Cagliari e con l'attore Giuli Cesare Pirarba, perfezionandosi in seguito alla vincita del Concorso di Canto di Spoleto al Conservatorio Santa Cecilia di Roma. Gli inizi della sua carriera hanno visto la frequentazione di un repertorio settecentesco ed oratoriale, per poi debuttare alla Scala nella parte di Cherubino delle Le Nozze di Figaro di Mozart e nella parte di Telemaco ne Il ritorno d'Ulisse in patria di Monteverdi. Ha cantato in seguito in tutto il mondo, con i direttori e cantanti più affermati del dopoguerra ed ha inciso vari CD tra cui Le nozze di Figaro con Mirella Freni, Clifford Grant (tra gli altri) e la London Symphony Orchestra diretta da Colin Davis o La Clemenza di Tito di Mozart insieme a Lucia Popp e Teresa Berganza. Rodolfo Celletti scrisse: “Vitellia, cioè Maria Casula, [...] è il personaggio vocale più impegnativo dell'opera e le cantanti in grado di incarnarlo sono sempre state pochissime. Si tratta di una di quelle parti leggendarie con una gamma di estensione che abbraccia quasi due ottave e mezzo. Noi abbiamo in Italia un mezzosoprano che canta la parte di Vitellia, con grande disinvoltura e grande bravura: la Casula [...]. Il miglior mezzo soprano d'Italia [...]. Quando Maria Casula, con voce dal bel timbro sostiene con magnifica facilità frasi che metterebbero a disagio un soprano acutissimo: allora c'è veramente da rimanere ammirati e stupiti.” Ha proseguito la carriera affrontando anche periodi e stili musicali diversi, cantando inoltre la prima esecuzione mondiale nel ruolo di Psiche nell'opera “Amore e Psiche” di S. Sciarrino e in seguito nel “Sogno di Roman Vlad”. Attualmente si dedica all'insegnamento del canto