Alle Olimpiadi di Rio de Janeiro 2016 Marija Paseka vince due medaglie d'argento nella gara a squadre e al volteggio. Il 9 agosto prende parte alla finale della gara a squadre ottenendo al volteggio il punteggio 15.700, che rappresenta per la Russia il punteggio più alto ottenuto in questa specialità. Il 14 agosto vince la sua seconda medaglia piazzandosi al volteggio, con 15.253 punti, dietro Simone Biles (15.966) e davanti Giulia Steingruber (15.216).