Van Veenendaal werd door Reijners als tweede doelvrouw opgenomen in de selectie voor het WK 2015. In het tweede duel van Oranje stond Van Veenendaal onder de lat, omdat Loes Geurts kampte met een enkelblessure na de eerste wedstrijd. De partij tegen China ging met 1–0 verloren, al wist Van Veenendaal haar doel gedurende de reguliere speeltijd nog schoon te houden. Van Veenendaal was het hele toernooi basisspeelster tijdens het gewonnen EK 2017. Ze bereikte twee jaar later met Nederland de finale van het WK 2019. Na afloop werd ze uitgeroepen tot beste keepster van het toernooi.