Diop merupakan pemain belia Perancis di setiap peringkat umur dengan melakukan kemunculan sulungnya untuk pasukan bawah-16 Perancis pada tahun 2013. Beliau merupakan sebahagian daripada pasukan Perancis yang menjuarai Kejohanan Eropah Bawah-16 UEFA selain menjaringkan gol pada aksi final.[18] Tambahan lagi, Diop juga telah disenaraikan ke dalam Pasukan Pilihan Kejohanan.

Beliau melakukan penampilan sulungnya untuk pasukan bawah-21 Perancis dalam perlawanan kelayakan Kejohanan Eropah 2017 menentang Ukraine pada 2 September 2016.

Beliau juga layak untuk mewakili Maghribi melalui keturunan sebelah ibunya dan mewakili Senegal melalui keturunan sebelah bapanya.[19] Pada Oktober 2018, beliau menyatakan komitmennya untuk mewakili pasukan antarabangsa Perancis.[20]