Летом 2016 года Гвендалина Сартори вошла в состав сборной для участия в летних Олимпийских играх в Рио-де-Жанейро. По итогам квалификации Сартори показала второй результат в своей сборной после Лучиллы Боари и 13-й среди всех спортсменок. В квалификации командного турнира итальянки показали 6-й результат, из-за чего им пришлось стартовать с первого раунда. В плей-офф итальянские лучницы уверенно победили сборные Бразилии (6:0) и Китая (5:3), но затем в полуфинале уступили российским спортсменкам 3:5. В поединке за третье место Сартори, Боари и Клаудия Мандия уступили тайваньским лучницам 3:5 и заняли обидное четвёртое место. В личном турнире Сартори выбыла во втором раунде соревнований, уступив со счётом 2:6 лучнице из Индии Дипике Кумари.