Den 20. februar 2016 satte hun ny nasjonal rekord innendørs, med 4,90 meter, da hun vant Millrose Games i New York. Under VM i friidrett innendørs 2016 hoppet hun 4,80 meter, og fikk med det bronse. Hun forbedret også sin personlige rekord utendørs, til 4,73 og 4,75 i mai, deretter 4,77 under British Grand Prix i juni. Under Filothei Women Gala 2016 i Athen satte hun ny gresk rekord med 4,86 meter, og senere i juni vant hun det greske mesterskapet i friidrett. Hun vant også stavsprang under EM i friidrett 2016 i Amsterdam. Under Sommer-OL 2016 i Rio vant hun stavsprang, og ble med det den fjerde greske friidrettsutøveren noen sinne som vant gull i et Sommer-OL. Hun dominerte Diamond League 2016, der hun vant fire av stevnene, og vant sesongen sammenlagt med 62 poeng, 32 poeng foran Sandi Morris.