2007. augusztus 23-án a angol labdarúgó-szövetség vizsgálatot tett Schmeichel ügyében, hogy megnézze, esélye van arra, hogy angol válogatott legyen. Schmeichel közölte, hogy dán válogatott akar lenni. 2011. május 13-án, Izland ellen hívták meg a válogatott keretébe, majd miután Thomas Sørensen megsérült, harmadik számú kapusként részt vett a 2012-es Európa-bajnokságon, de nem kapott játéklehetőséget. 2013. február 6-án, a macedónok elleni 3-0-ára megnyert mérkőzésen mutatkozott be a Dán válogatottban. A 2014-es brazil világbajnokságra nem jutottak ki.