Bei ihrem Europameisterschaftsdebüt 1983 in Dortmund wurden Wassilijew und Walowa Vize-Europameister hinter Sabine Baeß und Tassilo Thierbach aus der DDR. Wenig später bezwangen sie bei ihrer ersten Weltmeisterschaft in Helsinki das DDR-Paar und wurden somit auf Anhieb Weltmeister. 1984 gewannen sie in Budapest ihren ersten EM-Titel. In Sarajevo wurden sie bei ihren ersten Olympischen Spielen Olympiasieger vor Caitlin und Peter Carruthers aus den USA und ihren Landsleuten Larissa Selesnjowa und Oleg Makarow. Bei der Weltmeisterschaft in Ottawa unterlagen die amtierenden Olympiasieger den Kanadiern Barbara Underhill und Paul Martini und konnten ihren WM-Titel somit nicht verteidigen. 1985 schafften Wassilijew und Walowa es zum ersten und einzigen Mal in ihrer Karriere im selben Jahr sowohl Europameister wie auch Weltmeister zu werden. Dies gelang ihnen bei der Europameisterschaft in Göteborg und der Weltmeisterschaft in Tokio vor Selesnjowa und Makarow. 1986 gewannen Wassilijew und Walowa zum ersten und einzigen Mal in ihrer Karriere bei den sowjetischen Meisterschaften und wurden in Kopenhagen zum dritten und letzten Mal Europameister. In Genf wurden sie Vizeweltmeister hinter ihren Landsleuten Jekaterina Gordejewa und Sergei Grinkow, die sie bei der Europameisterschaft noch bezwingen konnten. 1987 errangen sie sowohl bei der Europameisterschaft wie auch der Weltmeisterschaft die Silbermedaille, dabei unterlagen sie erst Selesnjowa/Makarow und dann wie bei der WM im Vorjahr Gordejewa/Grinkow. 1988 nahmen sie an ihren zweiten Olympischen Spielen teil. In Calgary gelang es ihnen als Titelverteidiger die Silbermedaille hinter Gordejewa und Grinkow zu erringen. Der Abschluss ihrer Karriere bildete die Weltmeisterschaft 1988 in Budapest, bei der sie zum dritten Mal Weltmeister wurden, indem sie ihre beiden größten nationalen Konkurrenten auf die Plätze verwiesen.