Belyavskiy perdeu seus pais ainda cedo e foi criado pelos avós. Por ser uma criança muito ativa, sua avó o levou para uma escola onde uma professora ensinava a ginástica e outras atividades físicas, consequentemente o indicando para um clube de ginástica. Em 2007 ele estreou em competições adultas representando a Rússia.[2]
2010–12
Em 2010 foi convocado para disputar seu primeiro Campeonato Mundial em Roterdã, Países Baixos, onde competiu em cinco dos seis aparelhos na prova por equipes em que a Rússia finalizou em sexto lugar.[3] Na edição seguinte, em Tóquio 2011, voltou a competir em cinco aparelhos e os russos melhoraram a performance ao finalizarem na quarta posição entre as equipes.[4] Classificou-se ainda para a final do individual geral, onde terminou em sexto lugar com 89,274 pontos.[5]
Abrindo o ano de 2012, Belyavskiy venceu o individual geral da Copa Russa de ginástica artística.[6] Na sequência fez parte da equipe russa no Campeonato Europeu em Montpellier, na França, onde conquistou a medalha de prata por equipes ao ficar atrás apenas da Grã-Bretanha.[7] Foi convocado a participar da sua primeira Olimpíada, em Londres, mas não conquistou medalhas. Na prova por equipes obteve um sexto lugar junto com Denis Ablyazin, Aleksandr Balandin, Emin Garibov e Igor Pakhomenko,[8] e nas finais individuais ficou em quinto lugar no all-around, após ter a segunda melhor pontuação nas qualificatórias,[9] e em sétimo no cavalo com alças.[10] Para fechar a temporada, em dezembro ganhou a medalha de bronze no individual geral da etapa da Copa do Mundo em Stuttgart, Alemanha.[11]
2013–15
Belyavskiy começou a temporada internacional em 2013 vencendo o título do individual geral no Campeonato Europeu com um total de 89,799 pontos.[12] No mesmo evento ganhou o bronze na final das barras paralelas com pontuação de 15,533 e completou a competição com o quinto lugar no solo ao marcar 14,4 pontos.[13] Ao lado de Nikolai Kuksenkov, Nikita Ignatyev, Emin Garibov e Denis Ablyazin conquistou a medalha de ouro por equipes na Universíada de 2013, em Cazã.[14] Ganhou ainda a medalha de bronze no individual geral (empatado com o ucranianoOleg Vernyayev),[15] e nas finais por aparelhos ganhou um bronze no solo e uma prata nas barras paralelas atrás do compatriota Garibov.[16]
Uma semana antes do Campeonato Mundial de 2013, sofreu uma lesão no tornozelo que o atrapalhou na briga por melhores resultados.[2] Se classificou para a final do individual geral com a 14º melhor pontuação,[17] mas com um total de 86,274 finalizou apenas duas posições melhor, em 12º lugar.[18]
Em maio de 2014, participou no Campeonato Europeu, em Sófia, Bulgária e contribuiu com pontuações de 15,466 (solo), 13,200 (cavalo com alças), 15,166 (salto), 15,266 (barras paralelas) e 14,600 (barra fixa) na conquista da medalha de ouro para a Rússia no evento por equipes com 267,959.[19] Nas finais individuais, ganhou a prata nas barras paralelas com uma pontuação de 15,566, atrás apenas de Verniaiev,[20] e ficou em oitavo lugar na final do solo com 14,866 pontos.[21] No Campeonato Mundial em Nanning, na China, se classificou em segundo lugar na final do individual geral, além das finais da barra fixa e por equipes. Em todas terminou na quinta colocação, sem medalhas.[22][23][24]
No Campeonato Europeu de 2015, em Montpellier, França, classificou-se em sexto lugar para a final do individual geral e em terceiro para a final dos exercícios de solo,[25] mas não fez nenhuma outra final.[26] No all-around, sofreu uma queda no cavalo com alças na segunda rotação, mas conseguiu se recuperar nos demais aparelhos para ficar com a medalha de prata com 88,131.[27] Também ganhou a prata no solo, atrás do britânicoKristian Thomas, com uma pontuação de 15,066.[28] Em junho, competiu na edição inaugural dos Jogos Europeus, ganhando o ouro na competição por equipes.[29] Devido a uma lesão no pulso, não competiu no individual geral, mas qualificou-se para as finais do solo, cavalo com alças e barras paralelas.[30] Conquistou a medalha de bronze no solo com uma pontuação de 15,000,[31] ficou em quarto na final do cavalo com 13,900 e conquistou a medalha de prata na final das paralelas com 15,700 pontos, apenas 0,033 atrás do medalhista de ouro Oleg Stepko, que representava o Azerbaijão.[32][33] Ainda na temporada de 2015 disputou o Campeonato Mundial, em Glasgow, onde competiu em todos os seis aparelhos na final por equipe e ajudou a Rússia a terminar em quarto lugar.[34] Na final do individual geral ficou na 11ª posição com 88,031 pontos.[35]
2016–18
Para abrir as competições internacionais no ano olímpico, Belyavskiy competiu no Campeonato Europeu de 2016 em Berna, Suíça. Na qualificatórias competiu em cinco dos seis aparelhos, onde ajudou a Rússia a se classificar em primeiro lugar para a final por equipes,[36] além de obter vagas nas finais de quatro aparelhos: solo, cavalo com alças, barras paralelas e barra fixa.[37] Na final por equipes competiu novamente em cinco aparelhos, ajudando os russos a ganhar a medalha de ouro com uma pontuação de 271,378, quase três pontos à frente da Grã-Bretanha.[38] Nas finais individuais, venceu as barras paralelas com um total de 16,033, à frente do campeão mundial de 2014, Oleg Vernyayev,[39] ganhou o bronze na barra fixa (14,941),[40] prata no cavalo com alças (15,233) e finalizou em quarto lugar no solo (15,200),[41][42] fazendo dele o ginasta mais condecorado da competição. Essa performance lhe garantiu o Prêmio Longines de Elegância.[43]
Em agosto, integrou a equipe russa nos Jogos Olímpicos de 2016, no Rio de Janeiro, ao lado de Ivan Stretovich, Nikita Nagornyy, Denis Ablyazin e Nikolai Kuksenkov. Na final por equipes, contribuiu com pontuações de 14,666 no solo, 15,500 no cavalo com alças, 15,033 no salto, 15,800 nas barras paralelas e 14,958 na horizontal para garantir a medalha de prata aos russos – a primeira medalha por equipes entre os homens desde 2000.[44] Eles ganharam a prata com 271,452 pontos, 0,331 à frente da China.[45] No individual geral terminou em quarto lugar com 90,498 pontos, apenas 0,143 atrás do medalhista de bronze Max Whitlock, da Grã-Bretanha.[46] Nas finais por aparelhos, terminou em quinto lugar no cavalo com alças com uma pontuação de 15,400,[47] e nas barras paralelas ganhou a medalha de bronze com 15,783 pontos, atrás dos ex-campeões mundiais Oleg Verniaiev e Danell Leyva.[48]
No ano pós-olímpico, foi nomeado para integrar a delegação russa no Campeonato Europeu de 2017 em Cluj-Napoca, na Romênia, onde conquistou a medalha de ouro no cavalo com alças e o bronze na barra fixa.[49][50] No Campeonato Mundial que foi realizado na cidade canadense de Montreal, ficou na liderança durante a final do individual geral até a última rotação, mas uma queda na barra fixa o deixou de fora do pódio.[51] Se recuperou nas finais por aparelhos ao ganhar a prata no cavalo com alças e o bronze nas barras paralelas.[52][53] Na edição seguinte do Campeonato Mundial, em Doha 2018, Belyavskiy integrou a equipe russa na conquista da medalha de prata por equipes com uma pontuação de 256,585, apenas 0,1 ponto atrás da China.[54] Dois meses antes, havia ganhado a medalha de ouro por equipes no Campeonato Europeu, em Glasgow,[55] além de uma prata na final das barras paralelas.[56]