Seinen größten Erfolg erreichte er bei der Fußball-Europameisterschaft 1960, als er mit der "Sbornaja" Europameister wurde. Im Finale wurde Jugoslawien in der Verlängerung mit 2:1 geschlagen, wobei Woinow den entscheidenden Treffer von Wiktor Ponedelnik einleitete. Insgesamt bestritt er 23 Länderspiele und erzielte dabei drei Tore.