В 2015 году состав сборной пополнила первая натурализованная американка в истории белорусского женского баскетбола — разыгрывающая Линдсей Хардинг. На чемпионате Европы в Венгрии и Румынии подопечные Буяльского заняли 4-е место и завоевали путёвку в квалификационный олимпийский турнир. По его итогам белоруски финишировали пятыми и получили право выступить на Олимпийских играх в Рио-де-Жанейро.

На старте олимпийского турнира в Рио сборная Республики Беларусь неожиданно проиграла японкам — 73:77, а затем уступила француженкам — 72:73 в драматичном матче, исход которого решил бросок Энден Мийем за 0,2 секунды до финальной сирены. После победы в третий игровой день над сборной Бразилии — 65:63 решающим для белорусок становилась игра против Турции, которую они проиграли со счётом 71:74. В заключительном матче группового этапа сборная Республики Беларусь потерпела поражение от Австралии — 66:74 и не смогла выйти из группы.