Bei den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro 2016 gewann sie den Wettbewerb mit 4,85 m. Sie wurde damit die erste Griechin, die im Stabhochsprung Olympiasiegerin wurde. In der Hallensaison 2017 zeigte Stefanidi erneut ihre Konstanz und sie sicherte sich überlegen die Goldmedaille bei den Halleneuropameisterschaften in Belgrad mit übersprungenen 4,85 m. Bei den Weltmeisterschaften 2017 in London gewann sie mit einer übersprungenen Höhe von 4,91 m die Goldmedaille vor Sandi Morris, Robeilys Peinado und Yarisley Silva und wurde damit erstmals Weltmeisterin. Stefanidi holte damit in 13 Monaten vier große Turniertitel und ist gleichzeitig Europameisterin, Olympiasiegerin, Halleneuropameisterin und Weltmeisterin.