Djourou on pelannut Sveitsin maajoukkueessa 76 maaottelua, joissa hän on tehnyt kaksi maalia. Hän oli mukana vuoden 2006 MM-kisoissa Saksassa sekä vuoden 2008 EM-kisoissa, joita Sveitsi isännöi Itävallan kanssa, mutta kotikisoissa hän ei saanut peliaikaa. MM-kisoissa 2014 ja EM-kisoissa 2016 Djourou pelasi täyden ajan Sveitsin kaikissa otteluissa. MM-kisoissa 2018 hän pelasi vain neljännesvälieräottelun.