כתוב המשך לקטע זה - ברמה הבינלאומית, פירלו שיחק 116 משחקים עבור נבחרת הכדורגל הלאומית האיטלקית, שהוא החמישי ביותר בכל הזמנים. הוא עשה את הופעת הבכורה שלו ב-2002, והוביל את ארצו למדליית ברונזה באולימפיאדת 2004. פירלו היה מכשיר הניצחון של איטליה בגביע העולם של פיפ"א 2006, זכה בכדור הברונזה ונבחר לקבוצת הטורניר. הוא חזר על הצלחה דומה כאשר הוביל את איטליה לגמר אליפות אירופה 2012. פירלו גם ייצג את ארצו באליפות העולם ב-2004.
ואליפות אירופה של יו-אפ-א 2008, גביע העולם של פיפ"א 2010 ו -2014, וגביע הקונפדרציות של פיפ"א 2009 ו -2013.