Witali Tschernyschow bestritt seine ersten internationalen Rennen im Rahmen der Juniorenrennen der Biathlon-Weltmeisterschaften 2000 in Kościelisko. Im Einzel gewann er hinter Benjamin Eder und Iwan Tscheresow die Bronzemedaille, im Staffelrennen gewann er mit Denis Saldimirow, Iwan Tscheresow und Alexei Tschurin die Goldmedaille. Es folgten die Juniorenweltmeisterschaften 2000 in Hochfilzen, bei denen er 42. des Einzels wurde. Besonders erfolgreich war der Russe bei den Juniorenrennen der Europameisterschaften 2001 in Haute-Maurienne. Im Einzel musste sich Tschernyschow noch Nikolai Kruglow und Michal Šlesingr geschlagen geben und gewann die Bronzemedaille. Im Sprint und im Verfolgungsrennen sowie als Startläufer mit Alexei Konchine, Alexei Solowjow und Nikolai Kruglow im Staffelrennen gewann er die Titel. Erfolgreich verliefen auch die Juniorenweltmeisterschaften 2001 in Chanty-Mansijsk, wo er den Titel im Einzel gewann sowie Siebter in Sprit und Verfolgung wurde. Im Staffelrennen gewann er erneut als Startläufer eingesetzt mit Alexander Schukow, Solowjow und Kruglow hinter der deutschen Vertretung die Silbermedaille.