31 мая 2014 года в товарищеском матче против сборной Колумбии Ндойе дебютировал за сборную Сенегала. В этом же поединке он забил свой первый гол за национальную команду. В 2017 году Шейк принял участие в Кубке африканских наций в Габоне. На турнире он сыграл в матчах против сборных Зимбабве и Алжира.