因为担当了北京奥运征歌的评委，徐沛东一直避嫌没有参加征歌比赛。但是对于曾经为体育盛会创作出《亚洲雄风》和《爱我中华》等歌曲的作曲家来说，他的前辈和同行对他抱有期盼，参与奥运盛事的热情又让他不能无动于衷，这些一度变为徐沛东心里的压力。当然，压力同时也是动力，《向奥林匹克出发》、《同一个世界》以及《相聚在五环旗下》就在这种动力的催动下创作完成。
徐沛东善于创作体育歌曲是出了名的。最为世人所知的中国原创体育歌曲就当属他在１９９０年为第十一届亚运会创作的《亚洲雄风》。这首歌词曲精炼、节奏铿锵，所透露出来的情感与当时那种意气风发、乐观明快的时代氛围相切合，由此得到老百姓的喜欢，传遍大江南北。
１９９１年，徐沛东又为第四届少数民族运动会创作了会歌《爱我中华》。这首歌曲的创作并不仅仅局限于体育赛事的主题，而是以此为契机，深刻反映出我国各民族的亲密团结和爱国爱家的深厚情感，极大地激发了各民族人民的爱国热情。徐沛东在创作时考虑到少数民族运动会是一次体育盛会，既然是在广西举办，最好要有广西风格，但因为要表现全民族的情感，又不能全是广西风格。所以徐沛东在曲调上推陈出新。比如，“五十六个星座，五十六枝花……”的旋律以及后面的衬词“咳罗咳罗咳罗咳”就具有一种明显的云南风格，整首歌具有少数民族味道，又不局限于某一个民族的特色，味道浓郁又辉煌大气，获得了极大的成功。
奥运会在北京的召开，又一次振奋了徐沛东的创作热情。徐沛东说：“作为一名音乐工作者，为申办奥运创作一首歌曲，来抒发中国人民的心声，反映当代中华儿女的风貌，激励每个华夏子孙的爱国热情，是我孕育很久的愿望。”如何去创作好这样一首体育歌曲，从哪一方面切入一直是徐沛东在思考的问题。表现我们的民族精神、民族魂魄、民族自尊和人类对和平的向往、对奥林匹克的贡献以及中华民族对奥林匹克的热爱和锲而不舍的追求，最终成为徐沛东创作歌曲的主要思想。于是，他约请了词作家宋小明创作这种感觉的歌词，并经过反复的修改，《向奥林匹克出发》终于创作并制作出来。徐沛东说，他觉得“出发”特别好，意义深远。为奥林匹克随时准备“出发”，申办也好，参加也好，都是一种姿态，一种民族精神。在创作这首歌曲时，徐沛东尤为注重它的时代性与群众性，而没有过多地注重民族地域性。因为奥林匹克是国际性的运动会，从旋律到语句上，要尽可能大气一些、通俗一些、广义一些，让群众能够耳熟能详，既有时代性，又有群众性。
参加录制并拍摄ＭＴＶ《向奥林匹克出发》这首歌曲的人数，已经超过１００多人，包括了演艺界和体育界的众多明星。很多明星知道后，都积极要求参加，随叫随到，很多人还推掉了商演及个人事务，无私地投入到歌曲的录制中来。徐沛东感慨地说，我还没有见过这么多的明星如此齐心地参加一首歌曲的录制和拍摄。他们不计报酬、不计名利、不分先后，虽然有的人只能唱上一句半句，或者两人一句、三人一句，甚至四人一句，而更多人只能唱合唱，但每个人都非常认真，不满意就一再要求重新录制，一定要唱到最好，唱出最好的精神面貌来为止。大家的心都连在一起，为奥运而跳动，默默地在为我们申办奥运会作出自己的贡献。这成为徐沛东文艺创作生涯中永难忘记的回忆。
“我们同乘五环方舟，遥望银河灿烂。梦想飞续了千年，依然向往爱的彼岸……”这是徐沛东创作的另一首奥运歌曲《同一个世界》。徐沛东说，体育歌曲的创作在不同的时代有不同的要求。到了今天，社会日趋多元，人们对歌曲的理解和期盼也逐渐提高，假如还是以《亚洲雄风》的方式来创作，就有些不合时宜。作为评委，徐沛东接触了很多奥运征集歌曲，他感觉这些曲目比过去的创作都要复杂，这就是由不同时代的不同要求带来的。但是，他同时又觉得复杂不一定就是好的选择，简单而又出色的歌曲才是他的目标，而这更需要创作者敏锐的洞察力和高超的技巧。正是从这样的思想出发，徐沛东创作完成了《同一个世界》。
《同一个世界》由韦唯、廖昌永、汪正正、王莉演唱。在风格上有意延续了《亚洲雄风》的特点，包括演唱者韦唯也是对《亚洲雄风》的一种延续。但这首歌显然包含了更加丰富的元素，在演唱上运用了不同类型的声音，有通俗合唱、美声合唱、通俗领唱和美声领唱。在结构上则冒险使用了八分之七的节奏，力求表现节奏上的不平衡，从而使乐曲给人一种新鲜的感觉。而歌曲中“同一个世界、同一个梦想”的歌词又以回旋曲的结构和不同的调性一再得以表现，气势不断向上，整首歌一气呵成，“同一个世界、同一个梦想”的口号在此得到淋漓尽致的张扬。
这首歌的录制得到歌手们的支持，自始至终他们分文不取。而这首歌所有的录制费用则由徐沛东一人承担，这在他来说还是第一次。他说：“奥运会不仅仅是一场体育盛事，而且是全世界人民的节日。比赛在其中已经变得不再重要，它最重要的就是提供一个世界性的平台，让各个国家展示自己的形象和价值。所以办好奥运会就是对全世界的贡献，为奥运会作出一点贡献，那就是为全人类在作贡献，我能为奥运作出一点贡献，那是属于我的荣耀。”
最新创作的《相聚在五环旗下》则更能表现出徐沛东对于“同一个世界、同一个梦想”的理解，因为这首歌将由5位世界顶级歌手——女高音芭芭拉·波尼、男高音查尔斯·卡斯特罗诺夫、次女高音鲍罗丁娜、男中音廖昌永、男高音戴玉强一同演唱。谈起这首歌的创作甘苦，徐沛东很有感触，“从接下这个创作开始，我就像个孕妇，如今终于把孩子生下来了。”这是声乐创作领域一次全新而大胆的尝试，因为一次高难度的创作，一部作品，怎样兼顾5位国籍不同、音域不同、音色不同、声部不同、风格也不同的歌唱家？“我真的不知如何下手，用了好几个月时间反复构思，才敢动笔。”徐沛东将整个创作过程形容为一场攻坚战。经过痛苦的煎熬，最终破茧成蝶。如今，手里拿着完整歌谱的徐沛东，昔日的焦虑已被轻松所代替，对于这样一个创作机遇，徐沛东用“一生难求”来形容。在这首歌中，5位歌唱家用中文反复演唱一句“同一个世界、同一个梦想”，徐沛东采用中国传统的“五声音阶”旋律为其谱曲。“给人的感觉就像是在打太极，柔中带刚，充满感情。”现在徐沛东更多感到的是创作完成后的喜悦和满足。
徐沛东还是北京奥运会的火炬手，以前他也曾担任雅典奥运会的火炬手，他说：“我感到特别幸运的是参与了两届奥运会的火炬传递活动，一个人一生能赶上两次这样的机会非常难得，特别是在祖国举办奥运会时传递火炬，更令人激动。”上届雅典奥运会时，徐沛东跑了３００米，觉得路程太短，还没什么感觉就跑完了，而此次奥运火炬传递参与人数更多，跑的距离也就更短，但徐沛东说：“一定要好好跑，并记住每一步的感觉，因为事无巨细，事关奥运的事情都是大事，我会去努力做好。我知道，所有的努力和收获在奥运会的平台上都具有不同寻常的意义。”