Kirilenko osallistui vuoden 2000 kesäolympialaisiin.
Venäjän koripallojoukkueen jäsenenä, joka tuli kahdeksanneksi. 8. helmikuuta 2001, kolmannella kaudellaan CSKA Moskovassa, Kirilenko tuli toiseksi pelaajaksi FIBA SuproLeague -historiassa, joka tallensi kolminkertaisen kaksoispelauksen 13 pisteellä, 11 palautuksella ja 10 varastamalla Lietuvos Rytasia vastaan. Hän esitteli kaikenkatseisia taitojaan SuproLeagessa, joka pääsi kymmenen parhaan joukkoon seitsemässä kahdeksasta tilastotieteellisestä kategoriasta.