Belén Casetta tuvo su debut en los Juegos Olímpicos Tokio 2020. La atleta argentina de 26 años finalizó 12° en su serie eliminatoria de los 3000 metros con obstáculos con un tiempo de 9:52.89 y no pudo avanzar a la siguiente ronda. Sin embargo, mejoró la marca personal que la había clasificado a la cita olímpica.

Su serie la lideró la bahreiní Winfred Mutile Yavi con un tiempo de 9:10.80. La siguieron la ugandesa Peruth Chemutai (9:12.72) y la estadounidense Emma Coburn (9:16.91).

De esta manera, la marplatense terminó su segunda participación en un Juego Olímpicos tras su presencia en Río 2016, donde terminó 16° con un tiempo de 9:51.85 y tampoco pudo clasificarse a la siguiente fase.