Han deltok i tidenes første verdensmesterskapet i skiskyting i VM i skiskyting 1958 i Saalfelden i Østerrike. Psjenitsyn ble verdensmester tre ganger i lagkamp, i 1959, 1962 og i 1963, samt at han tok to sølvmedaljer i lagkamp i 1958 og i 1961. Hans beste resultat individuelt i VM var i 1962, da han tok bronse på normaldistanse. I VM i skiskyting 1965 på Elverum gikk han første etappe for Sovjetunionens lag som kom på 3.-plass på den uoffisielle stafetten.