以1600公尺接力项目入选奥运代表团。因为一年多前曾在练习400公尺中栏时伤到脚，所以这回并未参加跨栏项目。在柏林奥运会里，张星贤跑1600公尺接力的第二棒，预赛成绩第四名，未获晋级。1937年11月22日在台中神社前，与埔里郑阿金长女郑新合（明治大学女子部毕业）结婚。奥运会后回到满铁，张星贤除了继续代表满铁对外参加比赛外，还负责全会社体育训练与推广的工作，安排会社内每年一度的田径、网球、排球、桌球、橄榄球等比赛。而他本人除了原有的田径专长外，经过短期的练习，便能参加网球、排球、橄榄球、足球等比