Sejak bersama Feyenoord, Martins Indi boleh bermain sama ada pasukan Portugal atau Belanda kerana beliau memiliki kedua-dua pasport negara itu. Martins Indi kemudian memilih pasukan Belanda. Pada 15 Ogos 2009, beliau membuat debut untuk pasukan kebangsaan ketika menentang Belgium namun Belanda tewas 4-2.

Beliau kemudian bermain pada kempen kelayakan Piala Dunia FIFA 2014 dan beliau menjaringkan gol pertamanya ketika menentang Hungary dan Romania. Pada 13 Jun 2014, Martins membuat debut di Piala Dunia ketika kemenangan mengejutkan ke atas Sepanyol, 5-1.[4] Pada 18 Jun, ketika perlawanan kedua peringkat kumpulan Piala Dunia menentang Australia, beliau telah dipukul oleh Tim Cahill lalu dibawa ke hospital.[5] Beliau pulih dengan cepat dan hanya terlepas perlawanan menentang Chile. Skuad Belanda menduduki tempat ketiga kejohanan.

Martins Indi dibuang padang pada minit ke-10 selepas mengasari Simone Zaza lalu diberikan tendangan penalti ketika perlawanan persahabatan menentang Itali pada 4 September 2014, Belanda tewas 2-0.[6]

Statistik

Gol antarabangsa