W reprezentacji Grecji Papaemanuil zadebiutował 3 grudnia 1958 w zremisowanym 1:1 meczu eliminacji Mistrzostw Europy 1960 z Francją. 3 maja 1961 w wygranym 2:1 pojedynku eliminacji Mistrzostw Świata 1962 z Irlandią Północną strzelił dwa gole, które były jednocześnie jego pierwszymi w kadrze.