2007 wurde Lessja Kalytowska ukrainische Meisterin im Einzelzeitfahren. Bei den UCI-Bahn-Weltmeisterschaften 2008 in Manchester wurde sie Vize-Weltmeisterin in der Mannschaftsverfolgung, gemeinsam mit Switlana Haljuk und Ljubow Schulika. Im selben Jahr errang sie bei den Olympischen Spielen in Peking die Bronzemedaille in der Einerverfolgung; im Punktefahren wurde sie Fünfte.