Mathias Gidsel debuterade i danska landslaget den 7 november 2020 i en EM-kvalmatch mot Finland. Han fick sedan mästerskapsdebutera vid VM i Egypten i januari 2021. Han var med och vann guld i VM 2021 i Egypten, där han också blev invald i mästerskapets All-Star Team. Han var även med och tog silvermedalj i OS 2020 i Tokyo, och blev där utsedd till turneringens MVP.