ב-25 ביולי 2011 התמנה די ביאג'ו למאמן נבחרת איטליה עד גיל 20. לאחר שנתיים בתפקיד זה קודם לתפקיד מאמן . במשחק הבכורה שלו על הקווים הביסה איטליה הצעירה את סלובקיה בתוצאה 1–4. הוא העפיל עם נבחרתו לאליפות אירופה 2015 שנערכה בצ'כיה, אך הודח בתום שלב הבתים, כשנבחרתו סיימה במקום השלישי בבית צמוד אחרי פורטוגל, שסיימה עם נקודה יותר, ואחרי שוודיה, שסיימה עם מאזן נקודות זהה, אך ניצחה את איטליה במשחק הראשון ועלתה על חשבונה. שוודיה המשיכה לזכייה בטורניר.