Vid olympiska sommarspelen 2016 i Rio de Janeiro tävlade Golomeev i fyra grenar. Han tog sig till semifinalen på 50 meter frisim och blev utslagen i försöksheatet på 100 meter frisim. Golomeev var även en del av Greklands lag som blev utslagna i försöksheatet på både 4 x 100 meter frisim och 4 x 100 meter medley.