Билялетдинов принял участие во всех матчах перед чемпионатом Европы, а 23 мая 2008 года забил гол в игре против Казахстана. В июне стартовала финальная часть Евро. Соперниками России по групповому этапу стали сборные Испании, Греции и Швеции. В первом матче против испанцев Билялетдинов сыграл 90 минут, но ничем не смог помочь своей команде избежать поражения со счётом 4:1. Несмотря на такой результат, в следующей встрече национальной команды против Греции Динияр опять вышел в основном составе и поучаствовал в единственном голе в ворота противников. Следующий матч был решающим для сборной, и в нём она победила Швецию и вышла в 1/4 финала чемпионата Европы. Билялетдинов провёл на поле 66 минут и был заменён на Ивана Саенко. В четвертьфинале соперником России была сборная Нидерландов — один из фаворитов турнира. Динияр вышел в нём на 69-й минуте на замену при счёте 1:0 в пользу России. На 86-й минуте Руд Ван Нистелрой сравнял счёт и перевёл игру в овертайм. В нём россияне забили два гола и победили, оформив выход в полуфинал Евро. В 1/2 финала национальная команда встречалась с Испанией, проиграла 0:3 и покинула турнир. Билялетдинов вышел на замену во втором тайме и ничем примечательным не отметился.