Maaliskuussa 2008 uutisoitiin, että Marwijk siirtyy EM-kisojen 2008 jälkeen Alankomaiden maajoukkueen uudeksi päävalmentajaksi. Marwijkin johdolla Alankomaat jatkoivat MM2010-karsinnoissa aikaisemmilta vuosilta tutun varmoja otteitaan ja varmistivat ensimmäisenä eurooppalaisjoukkueena paikkansa lopputurnauksessa. Maaliskuun alussa 2010 van Marwijk allekirjoitti vuoteen 2012 ulottuvan sopimuksen KNVB:n kanssa.