Dorokhov ble olympisk mester i volleyball under Sommer-OL 1980 i Moskva. Han var med på det sovjetiske laget som vant volleyballturneringen for menn foran Bulgaria og Romania. Sovjetunionen vant semifinalen mot Romania 3–0 og finalen mot Bulgaria 3–1. Dorokhov spilte seks kamper i OL-turneringen.