Turkin maajoukkueeseen Demirel nousi vuonna 2004. Hän oli mukana myös Turkin joukkueessa 2008 EM-kisoissa. Demirel pelasi Turkin alkulohkon ottelut, mutta oli pelikiellossa jatko-otteluissa saatuaan punaisen kortin Jan Kollerin tönäisemisestä viimeisessä ottelussa Tšekkiä vastaan. Kentällä pelannut Tuncay Şanlı joutui maaliin, mutta Turkki kuitenkin voitti ottelun 3–2 ja pääsi lohkosta jatkoon. Demirel on uransa aikana pelannut 63 maaottelua, joista viimeisen vuonna 2014.