2004ko Atenasko Olinpiar Jokoetan izan zen bere denboraldiaren gailurra, non domina olinpikoa irabazi zuen lehen pertsona bihurtu zen Eritreako kirol historian. Zersenayrek brontzezko domina lortu zuen 10.000 metroko lasterketan 2004ko Atenasko Udako Olinpiar Jokoetan, Kenenisa Bekele eta Sileshi Sihinen atzetik. Bere 27:22.57ko errendimenduak hobekuntza nabarmena izan zuen, aurreko onena hamar segundoko aurrerapena egin baitzuen, nahiz eta beroaren baldintzak ezegokiak izan. Zersenayk uko egin zion bere Etiopiako kideen atzean lortutako domina politizatzeari, esanez: "Beti izan gara etiopiarrekin lagunak. Orain nazio bat gara... eta esan dezaket oso zoriontsua naizela". Meb Keflezighi Eritrean jaioa eta Estatu Batuak ordezkatzen dituen korrikalariak zilarra irabazi du maratoian.
Handik gutxira bilakatu zen goi mailako hezkuntza. Zersenayk bere lehenengo Olinpiar Jokoak amaitu zituen beste proba bateko finalera iritsita: zazpigarren postua lortu zuen gizonezkoen 5000 metroko lasterketan, eta munduko mailako korrikalari gisa bere posizioa berretsi zuen.