วันที่ 22 มีนาคม ค.ศ. 2011 ดียาเมมีชื่อติดทีมชาติเซเนกัลครั้งแรก เนื่องจากเขามีเชื้่อสายเซเนกัลจากบิดา ซึ่งเกิดที่ดาการ์ และได้ลงเล่นทีมชาติครั้งแรกในเดือนนั้นเอง ต่อมาในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2012 ดียาเมเป็นหนึ่งในสามผู้เล่นที่อายุเกินกำหนดในการแข่งขันโอลิมปิกฤดูร้อน 2012 ประตูแรกของเขาในนามทีมชาติเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 26 มีนาคม ค.ศ. 2016 ในนัดที่เซเนกัลเอาชนะไนเจอร์ 2–0 ในรอบคัดเลือกของแอฟริกาคัพออฟเนชันส์ 2017