Heimir werd in 2011 assistent van Lars Lagerbäck bij het IJslands voetbalelftal en vanaf 2013 gedeeld bondscoach. Hij en Lagerbäck plaatsten zich met het nationaal elftal voor het Europees kampioenschap 2016, het eerste EK of WK waarvoor IJsland zich ooit kwalificeerde. Op het toernooi zelf overleefden de IJslanders middels gelijke spelen tegen Portugal en Hongarije en een zege op Oostenrijk de groepsfase. In de achtste finale won IJsland van Engeland; aanvoerder Wayne Rooney had de Engelsen met een strafschop in de vierde minuut op voorsprong gezet, waarna Ragnar Sigurðsson en Kolbeinn Sigþórsson scoorden voor IJsland. In de kwartfinale nam het land het op tegen gastheer Frankrijk, dat met 5–2 won. Na afloop van het toernooi trad Lagerbäck af en ging Heimir alleen verder als bondscoach. Met IJsland plaatste hij zich voor het wereldkampioenschap voetbal 2018. IJsland werd uitgeschakeld in de poulefase en na het toernooi stapte Heimir op als bondscoach.