Skryf 'n voortsetting vir hierdie paragraaf - Aan die einde van die seisoen was Marchisio die onderwerp van oordraggerugte aangesien sy huidige kontrak volgende somer sou verval. Op 6 Julie 2015 het hy egter 'n verlenging van vyf jaar onderteken, wat hom by sy tuisdorpsklub gehou het tot die 2019-20 seisoen. Marchisio is vir 'n maand uitgesluit nadat hy 'n besering aan 'n adductor spier in sy regterbeen opgedoen het in sy eerste liga-optrede van die seisoen op 12 September 2015, toe Juventus 1<unk>1 tuis teen Chievo gelykgemaak het. Op 24 November is Marchisio vir die 2015 UEFA-span van die jaar benoem. Op 15 Maart 2016 is aangekondig dat Marchisio die tweede ronde van die 16de been van die Champions League teen Bayern München op 16 Maart sal misloop weens 'n spierprobleem in sy linkerbeen. Hy het op 2 April teruggekeer na aksie, in 'n 1<unk>0 tuis oorwinning oor Empoli. Twee weke later, op 17 April, het Marchisio 'n voorste kruisbandbesering opgedoen tydens Juventus se 4-0 tuiswedstryd oor Palermo ná 'n ongemaklike val met 'n uitdaging op Franco Vázquez, wat hom uitgesluit het vir die res van die seisoen sowel as die komende UEFA Euro 2016-toernooi. Na 'n suksesvolle operasie aan sy linkerknie op 19 April, is bevestig dat hy ses maande van die veld af sou wees. Nadat Juventus hul rekord vyfde agtereenvolgende Serie A
op 25 April, die klub se kaptein en doelwagter Buffon het die oorwinning aan Marchisio gewy.