Die Torhüterin debütierte am 11. April 2007 gegen die Auswahl Englands für die deutsche U-15-Nationalmannschaft und durchlief in der Folge bis zur U-20-Nationalmannschaft sämtliche Juniorinnenauswahlen des DFB. Mit der U-17-Nationalmannschaft wurde sie 2008 Europameisterin und belegte im selben Jahr Rang drei bei der U-17 Weltmeisterschaft in Neuseeland. Bei beiden Turnieren blieb sie als Ersatztorhüterin hinter Anna Felicitas Sarholz bzw. Almuth Schult jedoch ohne Einsatz. Im folgenden Jahr war Schmitz erneut für die U-17 Europameisterschaft nominiert, musste aber aufgrund einer Knieverletzung kurzfristig passen. 2011 wurde sie von Trainerin Maren Meinert für die U-19-Europameisterschaft in Italien nominiert, die das deutsche Team nach einem 8:1-Erfolg im Finale gegen Norwegen gewann. Schmitz kam dabei nach einer Verletzung von Stammtorhüterin Laura Benkarth in vier der fünf Partien zum Einsatz. 2012 gehörte sie zunächst zum deutschen Kader für die U-20-Weltmeisterschaft in Japan, sagte ihre Teilnahme aufgrund einer Meniskusoperation jedoch ab. Am 6. April 2017 wurde sie für das Freundschaftsspiel gegen Kanada am 9. April als Ersatz für die verletzte Lisa Weiß erstmals in den Kader der A-Nationalmannschaft berufen. Am 10. Juni 2018 debütierte sie in der A-Nationalmannschaft, die im kanadischen Hamilton mit 3:2 gegen die Nationalmannschaft Kanadas gewann.