Huippuvuosinaankin kovan kritiikin kohteeksi joutunut van Vossen edusti kuitenkin myös Hollannin maajoukkuetta 31 ottelussa, joissa hän teki 9 maalia. Maajoukkuedebyyttinsä 25. maaliskuuta 1992 Jugoslaviaa vastaan tehnyt van Vossen pelasi muun muassa vuoden 2000 EM-kisoissa kahdessa ottelussa vaihdosta kentälle tulleena. Hän lopetti maajoukkueuransa juuri noihin kisoihin Hollannin joukkueen pudottua Italialle välieräottelussa rangaistuslaukauskilpailun jälkeen.