Wjachirewa lief bei der Weltmeisterschaft 2015 erstmals mit der russischen Nationalmannschaft bei einem Großturnier auf. Mit 52 Treffern belegte sie gemeinsam mit der Polin Karolina Kudłacz-Gloc den dritten Platz in der Torschützenliste. Ihren ersten großen internationalen Erfolg im Erwachsenenbereich gelang im Jahr 2016, als sie mit Russland die Goldmedaille bei den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro errang. Wjachirewa war mit 36 Toren und 23 Torvorlagen eine der Führungsspielerin ihrer Mannschaft und wurde einmal mehr zum MVP des Turniers gewählt. Die am Jahresende ausgetragene Europameisterschaft verlief für Wjachirewa, die mit 44 Treffern die torgefährlichste russische Akteurin war, mit dem siebten Platz weniger erfolgreich. Wjachirewa hielt sich mit der russische Auswahl schadlos in der Gruppenphase der Weltmeisterschaft 2017 und zog als Gruppenerster in das Achtelfinale ein. Nach einem Erfolg gegen Südkorea schied Russland im Viertelfinale gegen den späteren Vizeweltmeister Norwegen aus.