Helmikuussa 1999 Norjaa vastaan maajoukkuedebyyttinsä tehnyt Delvecchio pelasi vuosina 1999-2003 19 ottelua Italian A-maajoukkueessa. Hän teki otteluissa kolme maalia, joista yhden 2000 EM-kisojen finaalissa Ranskaa vastaan. Italia hävisi kuitenkin ottelun jatkoajalla 2-1 David Trezeguet’n kultaisella maalilla. Delvecchio edusti Italiaa myös 2002 MM-kisoissa.