В течение нескольких лет Мадс Сёгор успешно выступал за юниорские и молодежную сборную Дании. В 2021 году впервые в карьере вошел в заявку главной национальной команды на Чемпионат мира в Латвии. На дебютном мировом первенстве вратарь появился лишь во время буллитной серии в заключительном матче датчан против Чехии: по ее ходу Сёгор заменил Себастьяна Дама, но не помог партнерам добиться победы (1:2 Б).