Miesten maajoukkuetasolla Tihonenko edusti aluksi Neuvostoliittoa, jonka pelaajana hän voitti olympiakultaa Soulissa 1988, kaksi MM-hopeaa ja kolme EM-mitalia. Neuvostoliiton hajottua hän edusti neljänneksi sijoittunutta yhdistynyttä joukkuetta Barcelonan kesäolympialaisissa 1992 ja vielä Venäjää 1990-luvun lopussa muun muassa saavuttaen MM-hopeaa Kreikassa 1998.