После сиднейской Олимпиады Горелова осталась в основном составе российской легкоатлетической сборной и продолжила принимать участие в крупнейших международных соревнованиях. Так, в 2001 году на зимнем чемпионате России в Москве она выиграла бронзовую и золотую награды в беге на 800 и 1500 метров соответственно, в то время как на чемпионате мира в помещении в Лиссабоне стала бронзовой призёркой на дистанции 1500 метров. В той же дисциплине позже взяла бронзу на чемпионате мира в Эдмонтоне. По итогам сезона удостоена почётного звания «Заслуженный мастер спорта России».