יורגנסן שיחק בכל הנבחרות הצעירות של דנמרק. באליפות אירופה בכדורגל עד גיל 21 - 2011 הבקיע יורגנסן שער ניצחון עבור נבחרת דנמרק בכדורגל עד גיל 21 במשחק מול הנבחרת המקבילה של בלארוס. עם זאת, דנמרק הודחה בשלב הבתים של אליפות זו. באותה שנה, ערך יורגנסן את הבכורה שלו בנבחרת דנמרק הבכירה, וזומן לסגל למשחקים במסגרת מוקדמות יורו 2012, שאותן דנמרק סיימה במקום הראשון. עם זאת, יורגנסן לא זומן לסגל הדני ליורו 2012 עצמו. למונדיאל 2014 כשלו יורגנסן ודנמרק להעפיל, לאחר שסיימו את בית המוקדמות במקום השני, אך היו הנבחרת הגרועה ביותר מבין אלה שסיימו במקום זה. במוקדמות יורו 2016 סיימו יורגנסן ודנמרק את הבית במקום השלישי, והודחו לאחר פלייאוף מול נבחרת שוודיה, ולא העפילו ליורו 2016. במשחק הראשון בדנמרק, הבקיע יורגנסן שער חוץ בהפסד 1–2. המשחק הביתי של דנמרק הסתיים בתיקו 2-2, שלא הספיק.