Berthelsen scoret i 1979 i Cádiz mot i 3–1 kampen. Hans andre mål kom i 1986, da han også ble matchvinner i Idrætsparken i 1–0mot i Danmarks første kvalifiseringskamp til fotball-EM 1988. Han spilte sin siste landskamp i en alder av 35 år, i Cardiff i 0–1 kampen mot i 1987. Selv om Bertelsen var med i 24 kamper, hvor ikke scoret mål, vant Danmark flere kamper enn de tapte, med 32 seiere, 12 uavgjorte og 25 tap. Bertelsen spilte også fem kamper for Danmarks U21-landslag i 1975.