Дин Ся — член национальной сборной Китая с 2014 года. В год дебюта она в составе команды выиграла «серебро» Азиатских игр и «золото» Кубка Азии. В следующем году волейболистка стала чемпионкой Азии и обладателем Кубка мира, а в 2016 — олимпийской чемпионкой в Рио-де-Жанейро, приняв участие во всех 8 матчах китайской сборной на олимпийском турнире и в 5 из них выходила на поле в стартовом состава.