ジャズで10シーズンを過ごしたあと、ＮＢＡがロックアウトにより開幕が遅れた2011－12シーズンは古巣ＣＳＫＡモスクワでプレーし、そこでもユーロリーグの年間ＭＶＰとベストディフェンダー賞を受賞。その後はミネソタ・ティンバーウルブズとブルックリン・ネッツでプレーし、2014年12月にフィラデルフィア・76ersにトレードされたところでＮＢＡに別れを告げると、再度ＣＳＫＡに戻り2015年６月、34歳で現役引退を発表した。

　第２のキャリアは、引退直後からスタートした。引退後は１～２年、のんびりする選手も多いが、キリレンコは、自分はプレッシャーのある環境に身を置くほうが向いていると自覚していた。

「ＮＨＬを40歳でリタイアした友人にアドバイスされたんだ。『引退したあとは、すぐに仕事したほうがいいぞ。休んでしまうと、その後腰が上がらなくなる』ってね」

　さっそくロシアのバスケットボール協会の会長選に名乗りを上げると、引退から３か月後には、母国のバスケットボール界を牽引する側に立っていた。
  　しかしこの時、ロシアバスケットボール協会はトラブルの渦中にあった。前回の会長選挙で不正の疑いがあり、協会の運営が秩序を失っているとして、ＦＩＢＡ（国際バスケットボール連盟）から資格停止処分を言い渡されたのだ。２か月後の９月には、リオ五輪の出場権がかかったユーロバスケット（欧州選手権）が控えていた。

「このまま誰もが責任逃れをしているうちに事態は悪くなる一方だ。とにかくできるだけ早く会長選を正常化させることが、協会を軌道に乗せることにつながる」

　キリレンコは、会長選に立候補した理由をそのようにコメントしている。2008年の北京五輪ではロシア選手団の旗手を務めるなど、国を代表するアスリートであるキリレンコがトップに立ったことで、ＦＩＢＡは協会の運営に正常化の兆しがあると判断。停止処分を一部解除して、ロシア代表のユーロバスケット出場を認めた（その後11月に停止処分は撤回）。