Натомість вже на чемпіонаті Європи 2008 року Марчена виступав як беззаперечний гравець основного складу. Впевнена гра основного складу захисту іспанців, який окрім Марчени включав Серхіо Рамос‎а, Карлеса Пуйоля та Хоана Капдевілу, дозволила суперникам провести лише 2 голи у 5 матчах, чим значно посприяла досягненню збірною Іспанії перемоги у турнірі.