Po mistrzostwach nowym selekcjonerem Włochów został Cesare Prandelli. W jego debiucie na stanowisku trenera, 10 sierpnia 2010 Włosi przegrali w towarzyskim meczu z WKS 0:1, a De Rossi rozegrał pełne 90 minut. 3 września gracz Romy wystąpił wygranym 2:1 pierwszym meczu eliminacji do Euro 2012 z Estonią i również grał przez 90 minut. 4 dni później strzelił bramkę w zwycięskim 5:0 spotkaniu z Wyspami Owczymi. Na Mistrzostwach Europy w 2012 zajął wraz z reprezentacją Włoch drugie miejsce.