Para Antonietta Di Martino o cambio de adestrador, de Davide Sessa a Massimiliano Di Matteo, en 2009 marcou un rexurdimento na súa forma. Gañou o Campionato Italiano de Indoor, pero a enfermidade excluíuno do Campionato Europeo de Indoor de 2009 uns meses despois. Gañou o bronce nos Campionatos Europeos por equipos de 2009
e, pouco despois, derrotou a Blanka Vlašić para gañar a reunión Golden Gala, saltando 2.00 m en Roma. Correu 1,99 m nos Campionatos do Mundo de Atletismo de 2009, conseguindo o cuarto posto. Finalizou o ano cunha medalla de bronce na última edición da Final Mundial de Atletismo e casou co seu novo adestrador Di Matteo.