Sin embargo, el servicio de ambulancia abrumaba a Mijailova, y después del final de la Batalla de Stalingrado, solicitó la inscripción como instructora sanitaria en el 369º batallón de infantería de marina independiente, formado en febrero de 1943 a partir de voluntarios en Bakú. El comandante del batallón respondió al principio con una negativa categórica, luego Mijailova escribió una carta solicitando su admisión en batallón dirigida al gobierno soviético. De Moscú recibió una respuesta positiva, por lo que Yekaterina Illarionovna se convirtió en infante de marina. El batallón formó parte de las flotillas militares del Azov y posteriormente del Danubio.