Allerede i foråret 2006 havde hun fået sin debut på landsholdet i en kamp mod Rusland, og hun var med i til EM samme år. Da der indtraf et generationsskift på landsholdet, hvor blandt andet spillere som Katrine Fruelund, Rikke Skov og Mette Sjøberg stoppede, stod Troelsen for tur, og hun blev snart en af de sikre spillere i truppen. Ved VM i 2009 blev hun holdets topscorer med 44 mål og en vigtig brik på vejen til femtepladsen i turneringen.