Baldinis største triumf var likevel seieren på maratondistansen under OL 2004 i Athen. Dette løpet går først og fremst inn i den olympiske historien på grunn av at lederen av løpet, brasilianeren Vanderlei de Lima ble hindret underveis av den religiøse fanatikeren Cornelius Horan, noe som kostet de Lima mye tid og energi. Like etterpå ble han tatt igjen av Stefano Baldini. Baldini løp først over mål, men da de Lima like etterpå løp inn til tredjeplass, ble han feiret som en vinner. Da Vanderlei de Lima ble hindret, hadde han mistet over et minutt av forspranget sitt, så det er tvilsomt om Baldini ville ha vunnet om Vanderlei de Lima ikke hadde blitt hindret.