Hij stond ook aan de kant die de kwartfinales van de FIFA Wereldbeker 2002 bereikte en speelde wedstrijden, waaronder hun 1-0 overwinning op de huidige kampioen Frankrijk, en scoorde ook in hun 1-1 gelijkspel met Denemarken voordat hij van het veld werd gestuurd, wat betekende hij miste hun volgende twee spelen, maar keerde terug voor hun kwartfinale exit naar Turkije . Hij was ook betrokken bij de kwalificatiecampagnes van Senegal voor de afgelopen drie World Cups in 2002, 2006 en 2010. Nadat Senegal er niet in slaagde zich te kwalificeren voor de 2010 World Cup Senegal-fans gingen tekeer, Diao, samen met Stoke City-teamgenoten Abdoulaye Faye en Ibrahima Sonko, raakten verstrikt in menigten problemen in Dakar .