Антониоли никад није дебитовао за репрезентацију Италије. Био је члан репрезентације на европском првенству 2000., где је прво био трећи голман иза Буфона и Толда, а када се Буфон повредио на пријатељској утакмици, постао је други голман. Ипак до краја турнира, где је Италија стигла до финала, није добио шансу да игра.