Фото Диего в национальной сборной Бразилии

Диего дебютировал в национальной команде во время Кубка Америки 2004 года, где помог победить Бразилии, забив гол в серии послематчевых пенальти против Аргентины.

В 2008 году Диего выиграл бронзовые медали в составе Олимпийской сборной Бразилии на футбольном турнире пекинской олимпиады.

Последний матч за сбрную Бразилии Диего провёл 10 сентября 2010 против Боливии в отборочном матче к ЧМ 2010.