1 stycznia 2000 selekcjonerem reprezentacji Polski seniorów oficjalnie został Jerzy Engel. To on był pomysłodawcą powołania Olisadebe do kadry narodowej, bowiem cenił snajperski talent Nigeryjczyka (w czasach wspólnej pracy w Polonii Warszawa). Stało się to możliwe po szybkiej procedurze nadania obywatelstwa. Debiut nastąpił 16 sierpnia 2000 w towarzyskim meczu przeciwko Rumunii w Bukareszcie, zremisowanym 1:1, w którym jedyną bramkę dla "biało-czerwonych" zdobył Olisadebe. W eliminacjach do mistrzostw świata 2002 Emmanuel był najskuteczniejszym strzelcem Polaków (8 bramek) i głównym autorem awansu do turnieju finałowego w Korei (pierwszego po 16-letniej przerwie). Podczas mistrzostw zagrał we wszystkich trzech spotkaniach, łącznie przebywając na boisku przez 266 minut. Zdobył jedną bramkę, w ostatnim spotkaniu grupowym, wygranym 3:1 ze Stanami Zjednoczonymi (bramkarza rywali pokonał już w 3. minucie spotkania i jest to najszybciej zdobyty gol przez polską reprezentację w historii mistrzostw świata). Po mundialu był powoływany przez kolejnych selekcjonerów – Zbigniewa Bońka i Pawła Janasa – ale nie imponował już taką formą, jak za czasów Engela i nie udało mu się strzelić żadnej bramki. Swój ostatni występ w kadrze zaliczył 28 kwietnia 2004 w towarzyskim meczu z Irlandią rozegranym w Bydgoszczy. Łącznie w kadrze seniorów rozegrał 25 oficjalnych spotkań międzypaństwowych, zdobywając w nich 11 goli (8 w eliminacjach MŚ 2002, 1 na MŚ i 2 w meczach towarzyskich). Bramki zdobywał w 9 spotkaniach reprezentacji.