Moa Hjelmer se classe 3 sur 400 mètres en 54 s 01 lors des Championnats d'Europe junior d'athlétisme 2009 derrière l'Ukrainienne Yuliya Baraley et la Russe Liliya Gafiyatullina. En , elle termine avec ses coéquipières du relais 4 x 100 m à la place des championnats d'Europe de Barcelone, en 43 s 75. L'équipe sera finalement reclassée à la suite de la disqualification pour dopage de l'équipe de Russie.