Für Dänemark nahm Madsen im Juniorenbereich an der U18-Junioren-B-Europameisterschaft 1998 sowie der U20-Junioren-B-Weltmeisterschaft 2000 teil. Im Seniorenbereich stand er im Aufgebot seines Landes bei der B-Weltmeisterschaft 2002 sowie den A-Weltmeisterschaften 2003, 2004, 2005, 2006 und 2007.