El 2003 signa un contracte amb el Zenit de Sant Petersburg. Eixe mateix any el Zenit va realitzar una molt bona temporada acabant segon en la classificació. En poc temps Radímov va tenir l'honor de ser nomenat capità. En aconsegueix guanyar el campionat de Lliga. A més eixa campanya l'equip participava en la Copa de la UEFA, arribant a la final, que va aconseguir guanyar per dos gols a zero al Glasgow Rangers. Eixe va ser el major èxit en la història del Zenit, que també s'imposà a la Supercopa d'Europa davant el Manchester United F.C. per dos gols a un, un partit disputat el 29 d'agost de 2008 en el qual Radímov fou suplent, i entrà a jugar al minut 71.