За первую сборную Петржела дебютировал 12 октября 2010 года в выездном матче отборочного турнира к чемпионату Европы против сборной Лихтенштейна. В дальнейшем в рамках отборочного турнира полузащитник сыграл ещё лишь 1 матч (на выезде с Шотландией), однако был включён в заявку сборной для участия в чемпионате Европы. Впервые на континентальном первенстве Милан Петржела сыграл 8 июня 2012 года в матче против сборной России, заменив на 76-й минуте игры Петра Йирачека.