В национальной сборной Туниса Трабельси дебютировал в мае 1998 года в матче против сборной Грузии. Хатем участвовал в трёх чемпионатах мира: 1998, 2002 и 2006. Трабельси также входил в состав сборной на Кубке африканских наций 2004, который его сборная выиграла, победив в финале Марокко со счётом 2:1.