Ha esordito con la nazionale greca nel febbraio 2002. Diventa una pedina fissa del centrocampo greco ma un infortunio, prima dell'Europeo 2004, non gli permette di gioire con i suoi compagni per il titolo conquistato in Portogallo. Contribuisce alla qualificazione della nazionale greca agli Europei 2008 dove ha segnato una doppietta ad Oslo contro la Norvegia, nel corso delle qualificazioni. Ha contribuito anche alla qualificazione della nazionale al Mondiale 2010, magnificamente disegnata da Otto Rehhagel. Nell'estate 2010 Kyrgiakos decide di ritirarsi dalla nazionale greca.