Chmyrowa gewann mit der russischen Auswahl die Jugend-Weltmeisterschaft 2008 und wurde zusätzlich zum MVP des Turniers gekürt. Mit 18 Jahren nahm Chmyrowa mit der russischen Frauen-Nationalmannschaft an der Handball-WM 2009 teil und gewann den Weltmeistertitel. Während des Turniers erhielt sie große Spielanteile und belegte am Turnierende mit 47 Treffern den 13. Platz in der Torschützenliste. Mit der russischen Juniorinnen-Nationalmannschaft wurde sie 2010 Vizeweltmeisterin. Außerdem wurde sie als beste rechte Rückraumspielerin ausgezeichnet. Im Sommer 2012 nahm sie an den Olympischen Spielen in London teil.