ב-2016 אולימפיאדת הקיץ, מרפי סחף את מירוצי הגב על ידי זכייה מדליות זהב בשני 100
- ו 200 מטר גב. מרפי זכה גם במדליית זהב במדלי 4 × 100 מטר עם מייקל פלפס, נתן אדריאן וקודי מילר, והסבב שלו על הגב שבר את שיא העולם הקודם של אהרון פירסול בשנת 2009.