Fedoseev fu campione sovietico nel salto in lungo nel 1956 e 1958, ciononostante si classificò solo ottavo a Melbourne 1956 e agli Europei di Stoccolma 1958. Dati i risultati, si avvicinò al salto triplo e nel 1959 vinse il titolo sovietico e stabilì il nuovo record nazionale (16,70 m).
In questa disciplina conquistò prima la medaglia di bronzo agli Europei di Belgrado 1962 e a Tokyo 1964 la medaglia d'argento olimpica. Fedoseev ha gareggiato, solo a titolo nazionale, anche nelle gare di velocità arrivando sul gradino più alto del podio nella staffetta 4×100 m nel 1962.[1]