Dembélé được lựa chọn thi đấu tại Cúp bóng đá châu Phi 2008. Anh có màn ra mắt cho đội tuyển quốc gia trong trận đấu vòng loại Giải vô địch bóng đá thế giới 2006 trước Liberia vào ngày 5 tháng 6 năm 2005.