Le joueur de 35 ans a passé une visite médicale à son retour de vacances avant de signer le contrat, réalisant un souhait de longue date de l'entraîneur principal Claudio Giraldez de le garder au club.
Alonso, qui peut jouer en défense centrale ou en tant que latéral gauche, aura désormais la chance de passer quatre saisons à Vigo, ayant déjà aidé le Celta à atteindre la Ligue Europa lors des deux dernières.
Celta a confirmé la nouvelle dans un communiqué : "Depuis son arrivée à Vigo, Marcos Alonso est devenu une pièce maîtresse dans le système de Claudio Giraldez.
"Sa polyvalence, sa frappe puissante et sa capacité à rivaliser au plus haut niveau lui ont permis de jouer un rôle de leader dans la défense celeste, étant une référence tant sur le terrain qu'en dehors."
Le club a ajouté : "Avec une carrière extraordinaire et un engagement total envers les valeurs celestes, Marcos Alonso commence maintenant une nouvelle étape avec l'enthousiasme de continuer à divertir les supporters du Celta dans une saison qui vient de commencer et qui promet déjà de grandes émotions."
S'exprimant après avoir signé, Alonso a déclaré qu'il était heureux de prolonger son séjour en Galice.
"Je suis très heureux. Cela a été deux années de travail acharné et de progrès, et maintenant il s'agit de continuer à avancer et à grandir ensemble," a-t-il déclaré, louant Giraldez comme "un pilier fondamental du club" qui mérite une grande partie du crédit pour le succès récent de l'équipe. Alonso a ajouté que rester en Ligue 1 reste la priorité pour la saison à venir plutôt que de se fixer des objectifs ambitieux.
Alonso a été le joueur de champ le plus utilisé du Celta la saison dernière, avec 43 apparitions et 3 759 minutes de jeu, marquant une fois. Au cours de ses deux années au club, il a participé 76 fois et marqué cinq buts.
Alonso a rejoint le Celta après une carrière nomade qui a inclus des passages en Premier League et en Serie A, et est depuis devenu l'une des voix seniors du vestiaire sous Giraldez. Avec la prolongation signée, il fait partie de plusieurs joueurs de l'équipe première désormais liés à des contrats à long terme alors que le Celta cherche à capitaliser sur des qualifications européennes consécutives.