Fra og med 1994 satset hun utelukkende på 100 meter hekk. Dimitrova ble både europamester i 1994 og 1998. I VM 1997 klarte hun sølvmedalje med tiden 12,58 sekunder, etter Ludmila Engquist, som hadde 12,50 sekunder, men foran Jordanka Donkova, fortsatt verdensrekordholder på distansen.