因為擔當了北京奧運徵歌的評委，徐沛東一直避嫌沒有參加徵歌比賽。但是對于曾經為體育盛會創作出《亞洲雄風》和《愛我中華》等歌曲的作曲家來説，他的前輩和同行對他抱有期盼，參與奧運盛事的熱情又讓他不能無動于衷，這些一度變為徐沛東心裏的壓力。當然，壓力同時也是動力，《向奧林匹克出發》、《同一個世界》以及《相聚在五環旗下》就在這種動力的催動下創作完成。
徐沛東善于創作體育歌曲是出了名的。最為世人所知的中國原創體育歌曲就當屬他在１９９０年為第十一屆亞運會創作的《亞洲雄風》。這首歌詞曲精煉、節奏鏗鏘，所透露出來的情感與當時那種意氣風發、樂觀明快的時代氛圍相切合，由此得到老百姓的喜歡，傳遍大江南北。
１９９１年，徐沛東又為第四屆少數民族運動會創作了會歌《愛我中華》。這首歌曲的創作並不僅僅局限于體育賽事的主題，而是以此為契機，深刻反映出我國各民族的親密團結和愛國愛家的深厚情感，極大地激發了各民族人民的愛國熱情。徐沛東在創作時考慮到少數民族運動會是一次體育盛會，既然是在廣西舉辦，最好要有廣西風格，但因為要表現全民族的情感，又不能全是廣西風格。所以徐沛東在曲調上推陳出新。比如，“五十六個星座，五十六枝花……”的旋律以及後面的襯詞“咳羅咳羅咳羅咳”就具有一種明顯的雲南風格，整首歌具有少數民族味道，又不局限于某一個民族的特色，味道濃鬱又輝煌大氣，獲得了極大的成功。
奧運會在北京的召開，又一次振奮了徐沛東的創作熱情。徐沛東説：“作為一名音樂工作者，為申辦奧運創作一首歌曲，來抒發中國人民的心聲，反映當代中華兒女的風貌，激勵每個華夏子孫的愛國熱情，是我孕育很久的願望。”如何去創作好這樣一首體育歌曲，從哪一方面切入一直是徐沛東在思考的問題。表現我們的民族精神、民族魂魄、民族自尊和人類對和平的向往、對奧林匹克的貢獻以及中華民族對奧林匹克的熱愛和鍥而不舍的追求，最終成為徐沛東創作歌曲的主要思想。于是，他約請了詞作家宋小明創作這種感覺的歌詞，並經過反復的修改，《向奧林匹克出發》終于創作並制作出來。徐沛東説，他覺得“出發”特別好，意義深遠。為奧林匹克隨時準備“出發”，申辦也好，參加也好，都是一種姿態，一種民族精神。在創作這首歌曲時，徐沛東尤為注重它的時代性與群眾性，而沒有過多地注重民族地域性。因為奧林匹克是國際性的運動會，從旋律到語句上，要盡可能大氣一些、通俗一些、廣義一些，讓群眾能夠耳熟能詳，既有時代性，又有群眾性。
參加錄制並拍攝ＭＴＶ《向奧林匹克出發》這首歌曲的人數，已經超過１００多人，包括了演藝界和體育界的眾多明星。很多明星知道後，都積極要求參加，隨叫隨到，很多人還推掉了商演及個人事務，無私地投入到歌曲的錄制中來。徐沛東感慨地説，我還沒有見過這麼多的明星如此齊心地參加一首歌曲的錄制和拍攝。他們不計報酬、不計名利、不分先後，雖然有的人只能唱上一句半句，或者兩人一句、三人一句，甚至四人一句，而更多人只能唱合唱，但每個人都非常認真，不滿意就一再要求重新錄制，一定要唱到最好，唱出最好的精神面貌來為止。大家的心都連在一起，為奧運而跳動，默默地在為我們申辦奧運會作出自己的貢獻。這成為徐沛東文藝創作生涯中永難忘記的回憶。
“我們同乘五環方舟，遙望銀河燦爛。夢想飛續了千年，依然向往愛的彼岸……”這是徐沛東創作的另一首奧運歌曲《同一個世界》。徐沛東説，體育歌曲的創作在不同的時代有不同的要求。到了今天，社會日趨多元，人們對歌曲的理解和期盼也逐漸提高，假如還是以《亞洲雄風》的方式來創作，就有些不合時宜。作為評委，徐沛東接觸了很多奧運徵集歌曲，他感覺這些曲目比過去的創作都要復雜，這就是由不同時代的不同要求帶來的。但是，他同時又覺得復雜不一定就是好的選擇，簡單而又出色的歌曲才是他的目標，而這更需要創作者敏銳的洞察力和高超的技巧。正是從這樣的思想出發，徐沛東創作完成了《同一個世界》。
《同一個世界》由韋唯、廖昌永、汪正正、王莉演唱。在風格上有意延續了《亞洲雄風》的特點，包括演唱者韋唯也是對《亞洲雄風》的一種延續。但這首歌顯然包含了更加豐富的元素，在演唱上運用了不同類型的聲音，有通俗合唱、美聲合唱、通俗領唱和美聲領唱。在結構上則冒險使用了八分之七的節奏，力求表現節奏上的不平衡，從而使樂曲給人一種新鮮的感覺。而歌曲中“同一個世界、同一個夢想”的歌詞又以回旋曲的結構和不同的調性一再得以表現，氣勢不斷向上，整首歌一氣呵成，“同一個世界、同一個夢想”的口號在此得到淋漓盡致的張揚。
這首歌的錄制得到歌手們的支持，自始至終他們分文不取。而這首歌所有的錄制費用則由徐沛東一人承擔，這在他來説還是第一次。他説：“奧運會不僅僅是一場體育盛事，而且是全世界人民的節日。比賽在其中已經變得不再重要，它最重要的就是提供一個世界性的平臺，讓各個國家展示自己的形象和價值。所以辦好奧運會就是對全世界的貢獻，為奧運會作出一點貢獻，那就是為全人類在作貢獻，我能為奧運作出一點貢獻，那是屬于我的榮耀。”
最新創作的《相聚在五環旗下》則更能表現出徐沛東對于“同一個世界、同一個夢想”的理解，因為這首歌將由5位世界頂級歌手——女高音芭芭拉 波尼、男高音查爾斯 卡斯特羅諾夫、次女高音鮑羅丁娜、男中音廖昌永、男高音戴玉強一同演唱。談起這首歌的創作甘苦，徐沛東很有感觸，“從接下這個創作開始，我就像個孕婦，如今終于把孩子生下來了。”這是聲樂創作領域一次全新而大膽的嘗試，因為一次高難度的創作，一部作品，怎樣兼顧5位國籍不同、音域不同、音色不同、聲部不同、風格也不同的歌唱家？“我真的不知如何下手，用了好幾個月時間反復構思，才敢動筆。”徐沛東將整個創作過程形容為一場攻堅戰。經過痛苦的煎熬，最終破繭成蝶。如今，手裏拿著完整歌譜的徐沛東，昔日的焦慮已被輕松所代替，對于這樣一個創作機遇，徐沛東用“一生難求”來形容。在這首歌中，5位歌唱家用中文反復演唱一句“同一個世界、同一個夢想”，徐沛東採用中國傳統的“五聲音階”旋律為其譜曲。“給人的感覺就像是在打太極，柔中帶剛，充滿感情。”現在徐沛東更多感到的是創作完成後的喜悅和滿足。
徐沛東還是北京奧運會的火炬手，以前他也曾擔任雅典奧運會的火炬手，他説：“我感到特別幸運的是參與了兩屆奧運會的火炬傳遞活動，一個人一生能趕上兩次這樣的機會非常難得，特別是在祖國舉辦奧運會時傳遞火炬，更令人激動。”上屆雅典奧運會時，徐沛東跑了３００米，覺得路程太短，還沒什麼感覺就跑完了，而此次奧運火炬傳遞參與人數更多，跑的距離也就更短，但徐沛東説：“一定要好好跑，並記住每一步的感覺，因為事無巨細，事關奧運的事情都是大事，我會去努力做好。我知道，所有的努力和收獲在奧運會的平臺上都具有不同尋常的意義。”