Ebenfalls Bronze gewann er bei den Hallenweltmeisterschaften 1999 in Maebashi mit 20,89 m hinter Bahatsch und Godina. Im gleichen Jahr reichten Bilonoh 20,60 m bei den Weltmeisterschaften in Sevilla nur zum fünften Platz. Den gleichen Platz erreichte Bilonoh bei den Olympischen Spielen 2000 in Sydney mit 20,84 m. Nach einem achten Platz bei den Hallenweltmeisterschaften 2001 in Lissabon und einem sechsten Platz bei den Weltmeisterschaften 2001 in Edmonton gewann Bilonoh bei den Europameisterschaften 2002 in München mit 21,37 m erneut einen wichtigen Titel. Im Jahr darauf gewann er sowohl bei den Hallenweltmeisterschaften 2003 in Birmingham als auch bei den &lt;a href="Leichtathletik-Weltmeisterschaften%202003"&gt;Weltmeisterschaften 2003 in Paris/Saint-Denis&lt;/a&gt; die Bronzemedaille. Drinnen lag er mit 21,13 m hinter Manuel Martínez (ESP) und Godina, draußen stieß er 21,10 m und lag hinter Andrej Michnewitsch (BLR) und Adam Nelson (USA).