Prvi seniorski nastup Lisenko je ostvarila na Olimpijskim igrama 2004. u Ateni, gdje je bacivši 66,82 metra osvojila 19. mjesto u kvalifikacijama ženskog bacanja kladiva.[1] Svoj prvi uspjeh ostvarila je oborivši Svjetski rekord 15. srpnja2005. u Moskvi bacivši 77,06 metara, čime je poboljšala rekord koji je držala RumunjkaMihaela Melinte za 99 centimetara.[2] U kolovozu iste godine osvojila je srebro na Svjetskom prvenstvu u atletici 2005. u Helsinkiju, gdje je bacila 72.46 metara.[3] Dana 12. lipnja2006.Ruskinja Gulfiya Khanafeyeva je bacila 77,26 metara i ponovno oborila svjetski rekord na Ruskom državnom prvenstvu u Tuli.[4] No, Lisenko je već 24. lipnja bacila 77,41 metar u mjestu Zhukovsky u Moskovskoj oblasti,[5] a već 15. kolovoza u Tallinnu u Estoniji bacila 77,80 metara i postavila novi svjetski rekord.[6] Na Europskom prvenstvu 2006. u Göteborgu osvojila je naslov europske prvakinje oborivši rekord svjetskih prvenstava (76,67 metara).[7] Ipak, 21. srpnja2007., IAAF je objavio kako je Lisenko pala na doping testu i kako se poništava rekord iz Tallinna.[8]
Godine 2008. ustanovljeno je da je Lisenko kriva zbog korištenja dopinga 6α-methylandrostendione dobila dvogodišnju zabranu, čime su joj se poništili svi rezultati pa i oni 9. svibnja2007. kad je bacila svoj osobni rekord (78,61 metar).[9] Lisenko se na natjecanja ponovno vratila uzevši titulu ruske državne prvakinje bacivši 76,41 metar.[10]
