Michailitschenko gewann 2017 mit Russland die Silbermedaille bei der U-19-Europameisterschaft, die der Mannschaft jedoch später wegen eines Dopingverstoßes aberkannt wurde. 2018 belegte sie bei der U-20-Weltmeisterschaft den vierten Rang. Im selben Jahr gewann Michailitschenko bei der U-18-Weltmeisterschaft die Goldmedaille und wurde zusätzlich zum MVP des Turniers gewählt. Bei der U-19-Europameisterschaft 2019 wurde sie erneut zum MVP gewählt. Michailitschenko gehört mittlerweile dem Kader der russischen Nationalmannschaft an. Bei der Weltmeisterschaft 2019 gewann sie mit der russischen Auswahl die Bronzemedaille. Mit der russischen Auswahl gewann sie die Silbermedaille bei den Olympischen Spielen in Tokio. Michailitschenko wurde im Turnierverlauf in einem Spiel eingesetzt, in dem sie einen Treffer erzielte.