31 marca 2009 roku w przegranym 0:2 meczu z Anglią Marilungo zadebiutował w reprezentacji Włoch do lat 20. 8 września tego samego roku po raz pierwszy wystąpił w drużynie do lat 21, a Włosi w spotkaniu eliminacyjnym do mistrzostw Europy juniorów pokonali 2:0 Luksemburg. 13 października Marilungo zdobył gola w zremisowanym 1:1 pojedynku przeciwko Bośni i Hercegowinie, a 17 listopada strzelił bramkę w wygranym 4:0 rewanżowym meczu z Luksemburgiem.