Danach rückte Sobiech in die U21-Nationalmannschaft auf. Diese hatte gerade die Qualifikation zur Europameisterschaft 2011 verpasst, sodass die letzten beiden Pflichtspiele für einen Neuaufbau mit jüngeren Spielern genutzt wurden. Im Oktober 2012 gelang Sobiech mit dem DFB-Team die Qualifikation zur U21-Europameisterschaft 2013 in Israel. Im Rückspiel der Play-Offs setzte sich die deutsche Mannschaft mit 3:1 gegen die Schweiz durch. In diesem Spiel erzielte Sobiech mit dem 2:0 seinen ersten Treffer im Nationaltrikot. Am 28. Mai 2013 wurde er von Trainer Rainer Adrion auch in das endgültige Aufgebot für die Europameisterschaft 2013 in Israel berufen. Dort kam er zu einem Einsatz und die Mannschaft schied in der Gruppenphase aus.