Shirai ble olympisk mester i volleyball under OL 1976 i Montréal. Hun var med på det japanske laget som vant volleyballturneringen for damer foran Sovjetunionen og Sør-Korea. Japan vant semifinalen mot Sør-Korea med 3-0 og i finalen beseiret de Sovjetunionen med 3 - 0. Shirai spilte fem kamper i OL-turneringen.