Semerenko sai hopeaa [[Ampumahiihdon maailmanmestaruuskilpailut 2008|Östersundin MM-kilpailuissa 2008]] Semerenko sai hopeaa Ukrainan naisten viestijoukkueessa. [[Ampumahiihdon maailmanmestaruuskilpailut 2009|Pyeongchangin MM-kilpailuissa 2009]] hän oli sprinttikilpailussa viidestoista15:s ja [[Ampumahiihto talviolympialaisissa 2010|Vancouverin olympialaisissa 2010]] normaalimatkalla kolmastoista13:s.
[[Ampumahiihdon maailmanmestaruuskilpailut 2011|Hanty-Mansijskin MM-kilpailuissa 2011]] hänSemerenko sijoittui sprintissä kymmenenneksi ja normaalimatkalla 11:nneksi. [[Ampumahiihdon maailmanmestaruuskilpailut 2013|Nové Měston MM-kilpailuissa 2013]] hän sai viestissä hopeaa ja normaalimatkalla pronssia. [[Talviolympialaiset 2014|Sotšin olympialaisissa 2014]] Semerenko oli mukana Ukrainan naisten olympiakultaa voittaneessa viestijoukkueessa.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://yle.fi/urheilu/ukrainan_naisille_tunteikas_olympiakulta/7102822 | Nimeke = Ukrainan naisille tunteikas olympiakulta | Tekijä = Lehtisaari, Matti | Julkaisu = Yle Urheilu | Ajankohta = 21.2.2014 | Viitattu = 21.2.2014 }}</ref> Lisäksi hän sijoittui viidenneksi takaa-ajokilpailussa sekäja 12:nneksi sprintissä ja yhteislähdössä. [[Ampumahiihdon maailmanmestaruuskilpailut 2015|Kontiolahden MM-kilpailuissa 2015]] hän sai sprintissä pronssia ja oli normaalimatkalla viidestoista.
[[Ampumahiihdon maailmanmestaruuskilpailut 2015|Kontiolahden MM-kilpailuissa 2015]] Semerenko voitti kultaa yhteislähdössä ja pronssia sprintissä. Normaalimatkalla hän oli 15:s ja takaa-ajossa 19:s.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://services.biathlonresults.com/athletes.aspx?IbuId=BTUKR21801198601 | Nimeke = Valj Semerenko | Julkaisu = IBU Datacenter | Viitattu = 15.3.2015}}</ref>