1998 belegte sie bei den Juniorenweltmeisterschaften im 100-Meter-Lauf den achten Platz und gewann mit der russischen 4-mal-400-Meter-Staffel Silber. 1999 wurde sie sowohl über 400 Meter als auch mit der Staffel Junioreneuropameisterin. Bei den Halleneuropameisterschaften 2000 in Gent war sie Startläuferin der siegreichen russischen Staffel. In Sydney bei den Olympischen Spielen 2000 wurde sie in der Staffel nur im Vorlauf eingesetzt. Da die Staffel im Finale Dritte wurde, wurde auch sie mit Bronze geehrt.
2002 verteidigte Sykina bei den russischen Meisterschaften ihren 400-Meter-Titel von 2001. Bei den Europameisterschaften 2002 in München konnte Sykina in 50,45 s die deutsche Favoritin Grit Breuer mit 50,70 s auf Distanz halten, Dritte wurde die Britin Lee McConnell in 51,02 s. In der Staffel liefen Breuer und Sykina als Schlussläuferinnen erneut gegeneinander. Diesmal konnte Sykina Breuer auf der Zielgerade nicht bezwingen. Die deutsche Staffel gewann in 3:25,10 min vor den Russinnen in 3:25,59 min.
In Athen bei den Olympischen Spielen 2004 gewannen Olesja Krasnomowez, Nasarowa, Sykina und Antjuch in 3:20,16 min Silber hinter der Staffel aus den USA und vor der Staffel aus Jamaika. Bei den Weltmeisterschaften 2005 in Helsinki wurde Sykina in 51,24 s zum dritten Mal in Folge Sechste über 400 Meter. In der Staffel wurde sie nur im Vorlauf eingesetzt. Im Finale gewann die russische Staffel Gold vor Jamaika, auch Sykina erhielt eine Weltmeisterschaftsgoldmedaille.
Nachdem Sykina in der Saison 2006 international nicht bei Meisterschaften angetreten war, startete sie wieder bei den Halleneuropameisterschaften 2007 in Birmingham. Über 400 Meter gewann sie in 51,69 s Bronze hinter der Britin Nicola Sanders und der Belarussin Ilona Ussowitsch. Die russische Staffel gewann Silber hinter der Staffel aus Weißrussland.
Bei einer Körpergröße von 1,70 m beträgt ihr Wettkampfgewicht 60 kg.