Setelah Piala Dunia, Dzyuba terpilih secara teratur oleh manajer baru Leonid Slutsky. Dia mencetak gol pertamanya melawan Liechtenstein pada tanggal 8 September 2014, gol terakhir timnya dalam kekalahan 4-0 bagi negara kecil itu di Arena Khimki di Kuallifikasi UEFA Euro 2016. Satu tahun kemudian, ia mencetak empat gol dalam kemenangan 7-0 atas lawan yang sama di pertandingan berikutnya; ia mengakhiri perjuangan Rusia sebagai pencetak gol terbanyak dengan 8 gol karena itu mereka memenuhi syarat untuk UEFA Euro 2016.