Marchitelli on edustanut Italian naisten maajoukkuetta vuosien 2005, 2013 ja 2017 EM-kilpailuissa.. Hän kuului Italian joukkueeseen myös MM-kilpailuissa 2019 mutta ei pelannut turnauksessa yhtään ottelua. Hän on pelannut kesäkuun 2019 loppuun mennessä 52 maaottelua.