Sentayehu alifanya mechi yake ya kwanza ya kimataifa katika michuano ya kimataifa ya vijana mwaka 2001 katika riadha na akachukua medali ya shaba katika mbio za mita 1500. Alibadilisha mwelekeo wake kwa umbali mrefu na kushindana kwenye mzunguko wa Ligi ya Dhahabu ya IAAF ya 2002, kurekodi bora ya mita 3000 ya dakika 8:48.30 katika Weltklasse Zurich akiwa na umri wa miaka kumi na saba. Alipata nafasi katika 2002 IAAF Grand Prix Final na alikuja wa saba katika tukio hilo. A sita mahali kumaliza katika mbio junior katika 2003 IAAF World Cross Country Championships
aliwasaidia wanawake wa Ethiopia kupata taji la timu, wakati mwenzake wa Ethiopia Tirunesh Dibaba alishinda mbio hizo. Aliboresha rekodi yake ya mbio za mita 3000 kwa saa 8:46.51 mwaka huo lakini kuonekana kwake katika fainali ya 2003 ya IAAF World Athletics kulileta nafasi nyingine ya saba.