Op 7 september 2014 debuteerde Starzyński voor Polen in de EK-kwalificatiewedstrijd tegen Gibraltar. Hij viel na 78 minuten in voor Kamil Grosicki en gaf de assist op Robert Lewandowski bij het zevende en laatste doelpunt van de partij. Met Polen nam Starzyński in juni 2016 deel aan het Europees kampioenschap voetbal 2016 in Frankrijk. Polen werd in de kwartfinale na strafschoppen uitgeschakeld door Portugal (1–1, 3–5). Jakub Błaszczykowski was de enige speler die miste.