Kolotnytska flyttet til Libya i 2001, med hjelp fra en medisinsk kontor som søkte medarbeidere utenlands. Hun arbeidet først ved et sykehus før hun fikk arbeide direkte for Gaddafi. På denne tiden var Libya et populært mål for ukrainske leger og medisinsk personell ettersom betalingen var langt høyere enn i hjemlandet. I henhold til ulike beregninger var det rundt regnet 500 ukrainske leger og sykepleiere i Libya tidlig i 2011. Det er rapportert at Gaddafi ansatte fire sykepleiere fra Ukraina. Kolotnytska ble beskrevet av Gene Cretz, den amerikanske ambassadøren i Libya, som «den vellystige blondinen» og som Gaddafi aldri reiste foruten.