W 1/8 finału przegrali jednak, z późniejszymi triumfatorami tych rozgrywek Sevillą FC. W lidze zajęli ponownie 6. miejsce w tabeli tym razem kwalifikując się do Fazy grupowej Ligi Europy. W sezonie 2015/16 w rozgrywkach Ligi Europy doszli aż do Półfinału. W fazie grupowej zajęli drugie miejsce w tabeli w grupie E, gdzie rywalizowali z Rapidem Wiedeń, Viktorią Pilzno i Dynamem Mińsk. W 1/16 finału pokonali 2:1 w dwumeczu SSC Napoli. W 1/8 finału 2:0 w dwumeczu pokonali Bayer 04 Leverkusen. W ćwierćfinale rozprawili się 6:3 w dwumeczu ze Spartą Praga. W półfinale ulegli jednak 1:3 w dwumeczu z Liverpoolem. W Primera División zajęli 4. miejsce w tabeli co dawało im kwalifikacje do Fazy Play-off Ligi Mistrzów UEFA. Tam jednak Marcelino nie było dane poprowadzić zespołu. W sierpniu 2016 roku, po konflikcie z zarządem został zwolniony ze stanowiska trenera Villarrealu CF. Po rocznej przerwie w trenowaniu, po zakończeniu sezonu 2016/17 objął drużynę Valencii CF. W sezonie 2017/18 zajął z zespołem 4.