Le , alors que de violents affrontements se déroulent à Kiev dans son pays, Valj Semerenko présente aux Jeux olympiques de Sotchi, décroche la médaille d'or lors de l'épreuve de relais (4 × 6 km), en compagnie de sa sœur Vita Semerenko, de Juliya Dzhyma et Olena Pidhrushna.