Ilinykh, bundan sonra Canton, Michigan'a Marina Zoueva ve Igor Shpilband'ın grubuna katılmak için gitti. Orada 2 seneye yakın bir süre partnersiz bir şekilde çalıştı. Ardından Rusya'ya döndü.[2] Katsalapov birlikte kaydığı partnerinden ayrılınca patenciler 2008 yılında tekrar birlikte çalışmayı denedi.[2][3] Moskova'da Alexander Zhulin gözetiminde çalışan çift 2008-2009 sezonunda yarışmaya başladı. 2009 Rusya Gençler şampiyonasında dördüncü sırada yer aldılar.
Dünya Gençler Şampiyonasını kazanmalarının ardından henüz 16 ve 19 yaşında olan Ilinykh ve Katsapalov, 2010-2011 sezonunda büyüklerde yarışmaya başlamayı seçti. 2010-2011 sezonu buz dansında yeni kural değişiklikleri getirmişti. ISU'nun düzenlemesine göre zorunlu dans bölümü ayrı bir şekilde yapılmayacak original dansla birleştirilip kısa dans şeklinde kayılacaktı. Kısa dans için 2009-2010 sezonunda da kullanılan ve en zor danslardan biri olarak bilinen Golden Waltz seçilmişti. Önceki sezonu gençlerde geçirdiği için bu dansı bilmeyen ve geçen sezondan deneyimli çiftlere karşı dezavantajlı konumda olan ikili yaz aylarının büyük kısmında bu dansı öğrenmek için çalıştı.
Ilinykh/Katsalapov için sezonun ilk yarışması 2013 NHK Trophy idi. Teknik elemanların zorluk düzeyi düşük olarak değerlendirildiğinden puan kaybeden çift yarışmayı dördüncü sırada bitirdi. Kendilerinin ikinci grand prix yarışması olan 2013 Trophee Eric Bompard'de Pyotr I. Tchaikovsky'nin Kuğu Gölü balesini kullanarak hazırladıkları serbest dans ile kendi en iyi puanları elde edip, ev sahibi takım first Nathalie Pechalat / Fabian Bourzat'yı geride bırakıp gümüş madalya kazandılar.
Ilinykh/Katsalapov, 2014 Rusya Artistik Patinaj Şampiyonasında'nda Bobrova/Soloviev'in ardından gümüş madalya aldı. 2014 Avrupa Artistik Patinaj Şampiyonası'nda serbest dans sırasında twizzle serisinde düşen Ilinykh, genel toplamda Cappellini/Lanotte'nin 1.1 puan ardında gümüş madalya aldı. Ilinykh/Katsalapov 2014 Kış Olimpiyatları'nda artistik buz pateni - Takım yarışması'nda Rusya takımı adına serbest dansta yarıştı. Ilinykh'in kostümünden düşen tüy sebebiyle 1.00 ceza puanı alan çift, 103.48 puan ile bu kategoriyi üçüncü bitirdi. Takım toplamda ilk sırada yer alan Rusya takımı ile olimpiyat altn madalyasını kazandılar. Ilinykh/Katsalapov buz dansı yarışmasında Meryl Davis/Charlie White ve Tessa Virtue/Scott Moir'in ardından bronz madalya kazandı. 2014 Kış Olimpiyatlarında, 19 yaşında bronz madalya kazanan İlyinıh, Marina Klimova'dan (17 yaşında) sonra buz dansında olimpiyat madalyası alan en genç kişidir.