Pšenitsyn sijoittui ampumahiihdon ensimmäisissä MM-kilpailuissa 1958 henkilökohtaisella 20 kilometrin matkalla seitsemänneksi ja sai joukkuekilpailussa hopeaa. Vuoden 1959 MM-kilpailuissa hän oli jälleen 20 kilometrillä seitsemäs ja voitti joukkuekilpailussa kultaa. Squaw Valleyn olympialaisissa 1960 hän sijoittui viidenneksi; joukkuekilpailu ei ollut ohjelmassa mukana. Uumajan MM-kilpailuissa 1961 hän sijoittui neljänneksi ja sai joukkuekilpailussa hopeaa. Hämeenlinnan MM-kilpailuissa 1962 hän saavutti uransa ainoan henkilökohtaisen arvokisamitalin, pronssia. Joukkuekilpailussa Neuvostoliitto voitti kultaa. Seefeldin MM-kilpailuissa 1963 Pšenitsyn jäi seitsemänneksi mutta voitti jälleen joukkuekilpailussa kultaa. Innsbruckin olympiakisoissa 1964 hän kaatui matkan varrella ja kadotti kaksi patruunaa lumeen. Puuttuvat patruunat toivat hänelle neljä sakkominuuttia, ja vaikka hän muilla 18 laukauksellaan osui tauluihin, jäi hän lopputuloksissa seitsemänneksi.