Giaccherini debuteerde in 2012 onder leiding van bondscoach Cesare Prandelli in het Italiaans voetbalelftal, in een wedstrijd op het Europees kampioenschap voetbal 2012 tegen Spanje (eindstand 1–1). Italië bereikte de finale, waarin "La Squadra Azzurra" met 4–0 verloor van titelverdediger Spanje. Giaccherini kwam niet aan speelminuten in deze finale. In 2013 speelde hij met Italië op de Confederations Cup, waar het elftal de halve finale bereikte. Op 23 mei 2016 werd Giaccherini opgenomen in de selectie voor het Europees kampioenschap voetbal 2016 in Frankrijk. Hij nam het openingsdoelpunt voor zijn rekening in het eerste groepsduel tegen België (2–0), dat gespeeld werd op maandag 13 juni 2016 in Lyon. Italië werd in de kwartfinale na strafschoppen uitgeschakeld door Duitsland.