Cheney ha esordito nella Nazionale femminile degli Stati Uniti il 26 gennaio 2007, contro la Germania. Ha segnato il suo primo gol in nazionale nel Campionato mondiale di calcio femminile 2011, andando a segno contro la Corea del Nord il 28 giugno 2011. Nel 2008 alle Olimpiadi di Pechino si è aggiudicata la medaglia d'oro con la sua nazionale. Ha contribuito inoltre nella vittoria del terzo mondiale degli Stati Uniti, segnando il gol del momentaneo 3-0 contro il Giappone nella finale del Mondiale 2015.