Oleksiy Pecherov mesure 2,13 m et joue aux postes d'ailier fort et de pivot. Il évolue dans les clubs de Kharkiv Polytekhnik et du BK Kiev, avant de rejoindre le Paris Basket Racing pour la saison 2005-2006. Il est sélectionné par les Washington Wizards au de la Draft 2006 de la NBA, avec qui il dispute trois saisons. Le , Pecherov est transféré avec Etan Thomas, Darius Songaila et un premier tour de draft aux Minnesota Timberwolves contre Randy Foye et Mike Miller.