Ngày 16 tháng 10, đơn vị của Lelyushenko bảo vệ khu vực Borodino lịch sử dọc theo đường cao tốc Moskva. Tại đây, ông bị thương khi buộc phải chiến đấu trực tiếp cùng với lữ đoàn xe tăng dự bị chống lại cuộc tấn công của quân Đức. Sau khi bình phục, vào giữa tháng 11, Lelyushenko được giao phụ trách Tập đoàn quân 30, vẫn ở phía trước Moskva. Quân Đức đã bị cầm chân trong một cuộc giao tranh cực kỳ khốc liệt, đủ thời gian để ngày 1 tháng 12, phía Liên Xô có thể lên kế hoạch cho một cuộc phản công mạnh mẽ vào mùa đông.