Grahame vertrat sein Heimatland im Juniorenbereich bei der Junioren-Weltmeisterschaft 1995, ehe er im folgenden Jahr erstmals in den Kader der Herrenauswahl berufen wurde. Mit dem US-Team gewann der Torwart bei der Weltmeisterschaft 1996 die Bronzemedaille. Weitere Auftritte im US-Trikot hatte Grahame bei den Olympischen Winterspielen 2006 im italienischen Turin und der Weltmeisterschaft 2007.