Игрок сборной Мадагаскара с 2009 года. В марте 2011 года Каролюс был вызван в олимпийскую сборную Мадагаскара на отборочный матч к Играм в Лондоне 2012 против Алжира. Андриамахицинуру был включён в состав сборной Мадагаскара на Кубок африканских наций 2019. В первом матче против Гвинеи он забил гол на 55-й минуте, а команды сыграли вничью со счётом 2:2. В третьем матче против Нигерии забил второй мяч и вывел сборную Мадагаскара в 1/8 финала. В матче 1/8 финала его гол на 77-й минуте матча в ворота ДР Конго помог сборной выйти вперёд, однако матч завершился ничьей и его команда сумела оформить выход в четвертьфинал только в серии послематчевых пенальти.