Ihr erstes A-Länderspiel machte sie am 10. Mai 2006 gegen Serbien und Montenegro im Rahmen der WM-Qualifikation. Für die WM wurde sie aber nicht berücksichtigt. Beim Olympischen Fußballturnier 2008 in Peking erreichte sie mit Norwegen das Viertelfinale und 2009 wurde nahm sie in Finnland an der Fußball-Europameisterschaft der Frauen 2009 teil, schied dort aber im Halbfinale aus. 2010 wurde sie in mehreren WM-Qualifikationsspielen eingesetzt, u. a. den Playoff-Spielen gegen die Ukraine. Auch 2011 wurde sie berücksichtigt und in den Kader für die WM berufen. Beim Vorrundenaus der norwegischen Mannschaft kam sie in allen drei Spielen zum Einsatz. Im letzten Spiel gegen Australien erzielte sie in der 56. Minute den 1:0-Führungstreffer für Norwegen. Mit diesem Ergebnis hätte Norwegen das Viertelfinale erreicht. Den Australierinnen gelang aber postwendend der Ausgleich, womit Norwegen wieder in Zugzwang geriet. Da es zu keinem weiteren Tor für Norwegen kam, stattdessen Australien kurz vor Schluss noch das 2:1 erzielte, schied Norwegen erstmals in einer WM-Vorrunde aus. Größere weltweite Aufmerksamkeit erreichte Thorsnes nach einem Interview beim norwegischen Fernsehsender TV 2 über eine Unterleibsverletzung, wo sie auf Grund von Nachfragen vieler besorgter Fans, anschließend ein pikantes Foto zur Beruhigung, über ihre Behandlungsmethode mit einem Eisbeutel im Slip, auf Twitter veröffentlichte.