Stenshjemmet ble europamester i 1976 og 1980 (sølv 1977 og 1979, bronse 1981) og tok OL-sølv på 1 500 meter og 5 000 meter i 1980, da Eric Heiden tok fem gullmedaljer av fem mulige. Han tok også VM-sølv i 1981 og bronse 1979. I alt tok han ni distanseseire ved internasjonale mesterskap. Stenshjemmet var også en god sprinter, og han tok en 5.-plass ved sprint-VM 1977.
19. mars 1977 satte Stenshjemmet verdensrekord på 5 000 meter med 6.56,9 på Medeo-banen i Alma Ata. Han var riktignok ikke den første i verden som gikk denne distansen under 7 minutter, for Sergej Martsjuk gikk på 6.58,88 i et tidligere par i samme stevne. Stenshjemmet tok i alt fire norgesmesterskap allround (1976-78, 1981) og ett i sprint (1976). Han gikk først for Sportsklubben Ceres, seinere for Rælingen Skøyteklubb.
Stenshjemmet satte ni norske rekorder (500 meter, 1 500 meter, 5 000 meter, stor firkamp).[10]
Stenshjemmet jobbet som fotograf i Romerikes Blad fram til han i juni 2015 gikk av med pensjon.[8] I 2011 var han med i tredje utgave av Mesternes Mester på NRK.[11]
^ab«Romerikes Blad - 33,3– og vekk me'n». www.rb.no (på norsk). Romerikes Blad. Besøkt 1. januar 2018. «Han satte ni norske rekorder og en verdensrekord på skøyter. Men i RB er påtroppende pensjonist Kay Stenshjemmet mest kjent for å stille dumme spørsmål. / – Får jeg honnørbillett på toget nå? / Slik starter han typisk nok sitt eget avskjedsintervju. Fotograf Kay Stenshjemmet, tar 26. juni sin siste eksponering, etter 33 år og tre måneder i Romerikes Blad.»
Adskilte europamesterskap i allround, menn og kvinner - frem til og med 1988/1989-sesongen. Felles europamesterskap i allround sammen med kvinner - fra og med 1989/1990-sesongen. Nytt format fra og med 2016/17-sesongen, utvidet med sprint-mesterskap samtidig med allroundmesterskap kun i oddetallsår og kun enkeltdistansemesterskap i partallsår. Allround : Stor firkamp 0 / 0 Sprint : Sprint firkamp (2017– ) 0 / 0 Enkeltdistanser : (2018– )
