Папаниколау је играо за млађе репрезентације Грчке и са њима је освојао златне медаље са тимовима до 18 и 20 година. Свој деби у сениорском тиму је имао у августу 2009. на пријатељској утакмици. Играо је на Европским првенствима 2011. у Литванији и 2013. у Словенији и на квалификационом турниру за Олимпијске игре 2012. у Лондону.