Sentayehu het haar internasionale kampioenskapdebuut gemaak by die 2001 Wêreld Jeugkampioenskap in Atletiek en het die bronsmedalje in die 1500 meter gewen. Sy het gou haar fokus na langer afstande verskuif en het in 2002 op die IAAF Golden League-baan deelgeneem en 'n 3000 meter beste van 8:48.30 minute op die Weltklasse Zürich op die ouderdom van sewentien aangeteken. Sy het 'n plek in die 2002 IAAF Grand Prix Finale behaal en die sewende plek in die wedstryd behaal. 'n Sesde plek in die junior wedloop by die 2003 IAAF Wêreldkruisveldkampioenskappe
het die Ethiopiese vroue gehelp om die span titel te wen, terwyl mede Ethiopiese Tirunesh Dibaba die wedloop gewen het. Sy het haar 3000 m baan beste tot 8:46.51 daardie jaar verbeter, maar 'n verskyning by die 2003 IAAF Wêreld Atletiek Finale het gelei tot nog 'n sewende plek.