Op 31 mei 2014 leidde hij zijn eerste interland, toen Guinee-Bissau met 3–1 won van de Centraal-Afrikaanse Republiek. Voor de thuisploeg scoorde Cícero Semedo tweemaal en door een eigen doelpunt van Fernander Kassaï ging Guinee-Bissau met een voorsprong van 3–0 de rust in. In de tweede helft tekende Josué Balamandji nog voor de laatste treffer van de wedstrijd. Tijdens dit duel hield Dembele zijn kaarten op zak. In 2017 werd hij door de CAF gekozen als scheidsrechter op het eindtoernooi voor de Afrika Cup. Ook leidde hij wedstrijden in de kwalificatiereeks voor het wereldkampioenschap van 2018.