Rybalka reprezentoval Ukrajinu v několika mládežnických kategoriích. V roce 2009 vyhrál s reprezentačním výběrem U19 Mistrovství Evropy hráčů do 19 let 2009, které se konalo právě na Ukrajině. Domácí tým porazil ve finále Anglii 2:0. Serhij byl v základní sestavě.