Marcin Wasilewski a fait ses débuts en sélection polonaise le contre le Danemark. Le , il inscrit son premier but avec la Pologne contre les Émirats arabes unis (victoire finale 5-2). En 2008, le sélectionneur de l'équipe polonaise, Leo Beenhakker, le retient parmi l'effectif de vingt-trois joueurs appelé à participer à l'Euro. Il fait également partie de la sélection pour l'Euro 2012 en Pologne et Ukraine