Trong màu áo đội tuyển quốc gia Đan Mạch, Simonsen tham gia 55 trận, ghi được 20 bàn.. Ông có mặt trong đội hình đội tuyển Đan Mạch tại Thế vận hội Mùa hè 1972, Giải vô địch bóng đá châu Âu 1984 và Giải vô địch bóng đá thế giới 1986.