أكمل الجملة التالية: في بطولة العالم 2009 في روما، حطمت بيليجريني الرقم القياسي العالمي مرة أخرى في سباق 400 متر حرة مع وقت 3: 59.15، وفازت بالميدالية الذهبية وبذلك أصبحت أول سباحة أنثى تكسر حاجز 4 دقائق في الحدث؛ فازت بالميدالية الذهبية أيضًا في سباق 200 متر حرة وحطمت الرقم القياسي العالمي الخاص بها مع وقت 1: 52.98. في بطولة أوروبا للسباق القصير 2009 في اسطنبول، كسرت الرقم القياسي العالمي في سباق 200 متر بحرية مع وقت 1: 51.17. في
بطولة أوروبا 2010 في بودابست فازت بيليجريني بالميدالية البرونزية في سباق 800 متر حرة، وراء لوتي فريس وأوفيلي-سيرييل إتيان، والميدالية الذهبية في سباق 200 متر حرة مع وقت 1: 55.45; في نفس العام، أعلنت أنها ستعمل مع مدرب لور مانادو السابق، فيليب لوكاس.