У репрезентацију је позван као играч Ростселмаша, тада екипе која је играла други ниво совјетског фудбала. За репрезентацију Совјетског Савеза је дебитовао 19. маја 1960. у победи против Пољске 7:1, где је постигао 3 гола. Позван је на Европско првенство 1960, где је Совјетски Савез играо финале. У финалу су против Југославије губили 1:0, а онда је Слава Метревели изједначио резултат на 1:1, па је утакмица отишла у продужетке. Понедељник је у 113. минуту утакмице постигао гол за 2:1, што се испоставило као победоносни гол за Совјетски Савез, који му је донео титулу првака Европе. Учествовао је и на Светском првенству 1962, где је постигао 2 гола, а Совјетски Савез је дошао до четвртфинала. На Европском првенству 1964. са Совјетским Савезом је опет дошао до финала, али се испречила домаћа екипа Шпаније, победивши 2:1.