Depois de uma medalha de bronze no Campeonato Mundial de Atletismo de 2001, em Edmonton, no Canadá, ela ganhou a medalha de ouro no Campeonato Europeu de Atletismo em Pista Coberta de 2002, na Áustria, e foi sexta colocada no Campeonato da Europa de Atletismo de 2006 depois de dois anos ausente dos estádios e fora das competições. Marinova se retirou do atletismo logo após os Jogos Olímpicos de Pequim, em 2008.