DiMartino durchlief die Nachwuchsteams des US-amerikanischen Fußballverbandes in den Altersklassen U-15, U-16, U-17, U-20 und U-23. Bei der U-17-Weltmeisterschaft im Jahr 2008 gewann sie mit dem US-Team die Silbermedaille und war mit fünf Treffern zweitbeste Torschützin des Turniers hinter Dzsenifer Marozsán.