وی نخستین بار برای تیم ملی فوتبال ب ایران به میدان رفت و از سال ۱۳۸۴ تاکنون در عضویت تیم ملی فوتبال ایران است. آندو پس از درخشش در تیم فوتبال ابومسلم خراسان، توسط برانکو ایوانکوویچ به تیم ملی دعوت شد، و در جام جهانی فوتبال ۲۰۰۶ آلمان برای تیم ملی ایران در هر سه بازی این تیم به میدان رفت. پس از آن، آندو تیموریان در روی‌دادهای بزرگی نظیر جام ملت‌های آسیا ۲۰۰۷، مسابقات فوتبال غرب آسیا ۲۰۱۰، جام ملت‌های آسیا ۲۰۱۱ تیم ملی فوتبال ایران را همراهی کرد. وی در بازی‌های مقدماتی جام جهانی فوتبال ۲۰۱۴ برزیل نیز از اعضای ثابت تیم ملی فوتبال ایران بود؛ از جملهٔ این بازی‌ها در آخرین و حساس‌ترین بازی در برابر تیم ملی کره‌جنوبی در اولسان، تنها گل تیم ملی با پاس وی توسط رضا قوچان‌نژاد به ثمر رسید. در این مسابقه آندرانیک بیش از ۶۰ دقیقه با دست شکسته به بازی ادامه داد. او در دقیقه ۲۹ این بازی با برخورد زانوی یک بازیکن کره‌ای از ناحیهٔ دست به شدت آسیب دید اما تا پایان بازی در زمین باقی‌ماند. پس از پایان مسابقه مشخص شد که استخوان ساعد دست او شکسته‌است. پیروزی در بازی آخر و در خانهٔ حریف موجب شد تا ایران به عنوان تیم نخست گروه و بالاتر از کره جنوبی به جام جهانی برزیل راه یابد.