Für die dänische Nationalmannschaft absolvierte die Rechtshänderin bislang 131 Länderspiele, in denen sie 216 Treffer erzielte. Mit der dänischen Auswahl nahm sie an der EM 2010, der WM 2011 und an der WM 2013 teil. Thorsgaard gewann bei der WM 2013 die Bronzemedaille und erzielte acht Treffer in neun Partien. Im Sommer 2012 nahm sie an den Olympischen Spielen in London teil.