Für Russland nahm Jemelin an der U18-Junioren-Weltmeisterschaft 2004, sowie den U20-Junioren-Weltmeisterschaften 2005 und 2006 teil. Des Weiteren stand er im Aufgebot Russlands bei den Weltmeisterschaften 2007, 2010, 2011, 2012 sowie 2016 und nahm an den Olympischen Winterspielen 2014 teil. Außerdem vertrat er sein Heimatland beim World Cup of Hockey 2016.