Bilonohs första olympiska deltagande var vid Olympiska sommarspelen 2000 i Sydney där han blev femma. En placering sämre nådde han vid VM 2001 i Edmonton då han slutade på sjätte plats. EM 2002 i München blev ett steg framåt i karriären då han vann guld. I tävlingen stötte han 21,37 vilket bara var två decimeter från hans då gällande personliga rekord.