Neste investerar kring 0,9 miljarder euro (1 miljard dollar) i projektet, som väntas öka Nestes årliga kapacitet av förnybara produkter med lite över 1 miljon ton. Produktionen av förnybar diesel i Marathon Petroleums raffinaderi väntas starta under andra hälften av 2022.
Båda bolagen äger hälften av det nya företaget.
Produktionsanläggningen väntas nå sin fulla kapacitet på 2,1 miljoner ton till slutet av år 2023.
"Det här är ett mycket viktigt steg i att verkställa vår tillväxtstrategi för förnybara produkter. Anläggningen är i mitten av den växande marknaden för förnybara bränslen i Kalifornien. Samarbetet förstärker vår position i USA, eftersom det innebär att vi har en omfattande värdekedja från införskaffning av råvaror, till produktion av förnybara produkter, till försäljning i USA," säger Nestes vd Peter Vanacker i ett pressmeddelande.
Enligt vd Peter Vanacker betyder den nya investeringen att Neste är den enda tillverkaren av förnybara produkter som har tillverkning i Nordamerika, Asien och i Europa.