Michael Krohn-Dehli spillede 23 kampe for forskellige danske ungdomslandshold, inden han debuterede for A-landsholdet 11. oktober 2006 i en EM-kvalifikationskamp mod , hvor han blev skiftet ind kort før tid. Der gik præcis to år, inden han fik sin næste kamp, og han var med til at kvalificere Danmark til VM 2010 i Sydafrika, men blev kort før afrejse frasorteret den endelige trup til slutrunden.