วิชัยเคยชกมวยสากลสมัครเล่นมาบ้างแล้วที่ขอนแก่น ได้มีโอกาสชกมวยสากลสมัครเล่นอีกเมื่อสโมสรโอสถสภาขาดนักมวยในรุ่นพินเวท ร.ท.ไฉน ผ่องสุภา หัวหน้าค่ายมวยศศิประภายิม ซึ่งทำมวยสากลสมัครเล่นให้กับสโมสรโอสถสภาด้วย ได้ให้วิชัยเข้าชกรายการมวยของกรุงเทพวิชัยแสดงผลงานได้อย่างดี คว้าเหรียญทองได้อย่างเหนือความคาดหมายเมื่อชนะ เมฆินทร์ สุมน แชมป์ประเทศไทยคนก่อนได้ ต่อมาวิชัยย้ายไปอยู่สโมสรทหารอากาศขึ้นชกมวยสากลสมัครเล่นในรายการต่าง ๆ เคยเข้าแข่งขันคัดเลือกเป็นตัวแทนเขต 4 และสามารถเอาชนะคะแนน ไรแมน บุญถม (ซึ่งต่อมาได้เป็นนักมวยเหรียญทองเอเชียนเกมส์ของไทย ในรุ่นเฟเธอร์เวท) ได้สำเร็จ เข้าแข่งขันกีฬาแห่งชาติ แต่ได้เพียงแค่เหรียญทองแแดงเมื่อไปแพ้ต่อ ลูกเขียด เมืองสุรินทร์ ในรอบชิงชนะเลิศ

วิชัยติดทีมชาติเป็นครั้งแรกใน พ.ศ. 2530 ขึ้นชกมวยสากลสมัครเล่นคิงส์คัพ แล้วคว้าเหรียญทองมาครองได้สำเร็จ จึงได้ติดทีมชาติเป็นครั้งแรก ซึ่งผลงานในระดับทีมชาติของวิชัยผ่านศึกมาอย่างโชกโชน เคยชกที่เอเชียนเกมส์สองครั้งที่ปักกิ่ง ประเทศจีน ในปี พ.ศ. 2533 และฮิโรชิมา ที่ญี่ปุ่น ในปี พ.ศ. 2537 โดยทั้งสองครั้งวิชัยได้เพียงแค่เหรียญทองแดง ในปี พ.ศ. 2534 วิชัยเข้าแข่งขันกีฬาซีเกมส์ครั้งแรกที่ฟิลิปปินส์ได้เหรียญทอง ซีเกมส์ พ.ศ. 2536 ที่สิงคโปร์ได้เหรียญเงิน และมาได้เหรียญทองอีกครั้งใน ซีเกมส์ พ.ศ. 2538 ที่เชียงใหม่

การชกในระดับกีฬาโอลิมปิกของวิชัยเริ่มต้นไม่ประสบความสำเร็จ โดยครั้งแรกที่มีโอกาสเข้าร่วมคือโอลิมปิกที่โซล ประเทศเกาหลีใต้ ในปี พ.ศ. 2531 ในรุ่นฟลายเวท รอบแรก แพ้ แอนดี อกอสโซ จากเปอร์โตริโก ตกรอบ เมื่อ 18 กันยายน ครั้งต่อมาที่บาร์เซโลนา ประเทศสเปน ในปี พ.ศ. 2535 ในรุ่นฟลายเวท รอบแรกแพ้ มาริโอ ลอช จากเยอรมนี เมื่อ 27 กรกฎาคม[3] ซึ่งวิชัยโชคร้ายศีรษะแตก ถูกจับแพ้ไปทั้ง ๆ ที่ ทำคะแนนเหนือกว่า

ความผิดหวังในกีฬาโอลิมปิกตามมาด้วยการได้แค่เหรียญเงินในกีฬาซีเกมส์ ทำให้วิชัยเริ่มท้อ คิดจะเลิกชกมวยสมัครเล่น ในช่วงนั้นมีข่าวจะวิชัยจะหันมาชกมวยสากลอาชีพแต่ในที่สุดก็ได้ตัดสินใจชกในแบบมวยสมัครเล่นต่อไป เพราะใจยังรักการเป็นทหาร และในช่วงนี้เองที่วิชัยเปลี่ยนมาใช้นามสกุล "ราชานนท์" ของแม่ แทนนามสกุล "ขัดโพธิ์" ของพ่อ

ในโอลิมปิก ครั้งที่ 26 ที่เมืองแอตแลนตา รัฐจอร์เจีย สหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2539 วิชัยได้เลื่อนขึ้นไปชกในรุ่นแบนตั้มเวท โดยผ่านรอบคัดเลือกได้ในการแข่งขันเลกสามที่ไทยเป็นเจ้าภาพ เส้นทางการชกในโอลิมปิกของ วิชัยคือ ขึ้นชกในรุ่นแบนตั้มเวท ประเดิมรอบแรก ชนะคะแนนเคบลาเด้ แลมเบิร์ต จากแคนาดา 12-2 , รอบสอง ชนะคะแนน บาเร็ต คาร์ลอส จากเวเนซุเอาลา 14-6, รอบก่อนรองชนะเลิศที่เป็นรอบชิงเหรียญทองแดงชนะคะแนน ไฮแคม นาฟิล จากโมร็อคโก 13-4 แต่ว่าในรอบรองชนะเลิศวิชัยแพ้คะแนน อิสต์วาน โควากซ์ จากฮังการี 7-12 ได้ครองเหรียญทองแดง (ซึ่งต่อมา อิสต์วาน โควากซ์ ได้ครองเหรียญทอง) ซึ่งการชกโอลิมปิกในครั้งนี้ ทางฝ่ายจัดการแข่งขัน ได้ขึ้นชื่อวิชัยว่า Vichairachanon Khadpo (วิชัยราชานนท์ ขัดโพธิ์) การคว้าเหรียญทองแดงครั้งนี้ของวิชัย ได้สร้างประวัติศาสตร์หน้าใหม่ให้แก่วงการกีฬาของไทย โดยเป็นครั้งแรกที่นักกีฬาไทยสามารถครองเหรียญโอลิมปิกพร้อมกันถึง 2 คน (อีกคนหนึ่ง คือ สมรักษ์ คำสิงห์ ซึ่งเป็นนักกีฬารายแรกที่คว้าเหรียญทองโอลิมปิก) และทำให้วิชัยได้ติดยศ เรืออากาศตรี (ร.ต.) ตามที่ใฝ่ฝัน