Dünya Gençler Şampiyonasını kazanmalarının ardından henüz 16 ve 19 yaşında olan Ilinykh ve Katsapalov,
2010-2011 sezonu
nda büyüklerde yarışmaya başlamayı seçti.
2010-2011 sezonu
buz dansında yeni kural değişiklikleri getirmişti. ISU'nun düzenlemesine göre zorunlu dans bölümü ayrı bir şekilde yapılmayacak original dansla birleştirilip kısa dans şeklinde kayılacaktı. Kısa dans için 2009-2010 sezonunda da kullanılan ve en zor danslardan biri olarak bilinen Golden Waltz seçilmişti. Önceki sezonu gençlerde geçirdiği için bu dansı bilmeyen ve geçen sezondan deneyimli çiftlere karşı dezavantajlı konumda olan ikili yaz aylarının büyük kısmında bu dansı öğrenmek için çalıştı. 2010-11 sezonunda ilk büyükler yarışmalarına 2010 NHK Trophy'e katılan çift yarışmayı dördüncü sırada bitirdi. Diğer Grand Prix yarışmaları olan 2010 Cup of Russia'da bronz madalya alan Ilinykh ve Katsapalov, böylelikle kariyerlerinin ilk Grand Prix madalyasını da almış oluyordu. 2011 Rusya Artistik Patinaj Şampiyonası'da Ekaterina Bobrova / Dmitri Soloviev ve Ekaterina Riazanova / Ilia Tkachenko çiftlerinin arkasında bronz madalya kazanan ikili Avrupa Şampiyonasına gitme şansını da yakalayacaktı.
