Nuo 2003 m. žaidė Brazilijos rinktinėje, Diego įgijo 34 varžybas ir surinko keturis tarptautinius taškus. Jis buvo Brazilijos komandos narys, kuri 2003 m. CONCACAF aukso taurėje tapo antruoju, 2004 m. laimėjo Copa América.
2007 m. ir 2008 m. olimpinėse žaidynėse laimėjo bronzinį medalį.