Sergeyev zadebiutował w reprezentacji Uzbekistanu 10 września 2013 roku w meczu eliminacjach do MŚ 2014 z reprezentacją Jordanii. Pierwszego gola w reprezentacji strzelił 15 października 2013 roku w wygranym 3-1 meczu z reprezentacją Wietnamu w eliminacjach Pucharu Azji 2015. Znalazł się w kadrze Uzbekistanu na Puchar Azji 2015. Na tymże turnieju zagrał w 3 spotkaniach, zdobywając jedną bramkę w spotkaniu z reprezentacją Korei Północnej. Wraz z kolegami odpadli w ćwierćfinale po dogrywce z reprezentacją Korei Południowej. Jak do tej pory w narodowych barwach zaliczył 42 występy, zdobywając przy tym 10 bramek.