За репрезентацију је дебитовао 2013. године године против Хрватске, а три године касније имао је деби на великом такмичењу током Европског првенства у Пољској. Норвешка је на том турниру освојила четврто место, а Сагосен је уврштен у екипу турнира као најбољи средњи бек. Са репрезентацијом Норвешке освојио је сребрену медаљу на Светском првенству 2017. у Француској и 2019. у Данској и Њемачкој и бронзу на Европском првенству 2020. на којем је био најбољи стрелац првенства са 65 голова што је уједно и рекорд по броју датих голова на једном Европском првенству.