拥有惊人足球天赋的皮耶罗，17岁开始获得意大利U17队征召，此后他又入围了意大利U18和U21两级青年队。值得一提的是，皮耶罗代表意大利U21队出场12次，打进3球，作为团队一员，赢得了1994年和1996年两届U21欧青赛冠军。因为国家队征召，皮耶罗放弃了与意大利U21队一起捧起1996年U21欧青赛冠军奖杯的机会，因为他拥有更大的舞台——征战1996年英格兰欧洲杯。
1997年法国四国邀请赛上，尽管意大利三场比赛仅取得2平1负的成绩，名次垫底，但皮耶罗的表现不俗，3-3战平巴西的比赛中与风华正茂的罗纳尔多对飚，斑马王子梅开二度，大罗有1球入账；此后，意大利2-2战平法国的比赛中，皮耶罗再进一球。凭借着3个进球，皮耶罗力压罗马里奥和罗纳尔多，成为了这届邀请赛的最佳射手。由于皮耶罗在意甲赛场上与国际米兰比赛中被卡洛斯撞伤，导致竞技状态一落千丈，他在1998年法国世界杯上，与巴乔的竞争中处于下风，他首先错过了意大利2-2战平智利的小组赛首战；第二场小组赛意大利3-0击败喀麦隆的比赛中，皮耶罗下半场顶替巴乔出战，完成了世界杯首秀，并在第三场小组赛有精彩的表现，他的任意球助攻了维埃里破门，帮助意大利2-1击败奥地利，从而以小组第一身份晋级，避免了1/8决赛与巴西火拼。在1-0击败挪威后，意大利在世界杯1/4决赛遭遇东道主法国，皮耶罗获得了首发出场的机会，但因为表现不佳，进而被巴乔替下场，蓝衣军团与高卢雄鸡大战120分钟后不分胜负，只能通过点球大战决胜，意大利落败，赛后，皮耶罗遭到意大利媒体和球迷的口诛笔伐。不过，真正让皮耶罗成为“过街老鼠”的是2000年欧洲杯。
由于皮耶罗国家队表现不佳，巴乔在布雷西亚连连进球，进而在2002年韩日世界杯前夕，让巴乔进入国家队的声音一浪高过一浪，但意大利主帅特拉帕托尼还是选择了皮耶罗，放弃了巴乔，当时外界普遍猜测，这与1995年三方矛盾有关联，当时正是特拉帕托尼力排众议扶正皮耶罗，导致巴乔出走尤文图斯。2002年韩日世界杯，意大利1-1战平墨西哥的小组赛，皮耶罗打进关键一球，从而杀进淘汰赛，但1/8决赛碰到了东道主韩国，蓝衣军团遭遇莫雷诺的黑哨，加时赛1-2输球出局。
皮耶罗是意大利杀进2004年葡萄牙欧洲杯的关键球员，他6场欧预赛打进5球，但到了欧洲杯阶段，他被托蒂“抢戏”，意大利与丹麦的首场小组赛，罗马王子吐口水被红牌罚下，导致10人意大利最终憾平丹麦，为第三场被丹麦和瑞典联手做掉埋下了伏笔。三场小组赛，皮耶罗都获得了出场机会，甚至戴上了队长袖标，人们对那届意大利的记忆，更多的是卡萨诺知道意大利出局后的泪洒球场。
征战2006年德国世界杯前夕，亚平宁足坛爆出了臭名昭著的“电话门”事件，皮耶罗就是“电话门”主角尤文图斯的旗帜球员。在意大利足球最低谷时期，蓝衫军团完美演绎了哀兵必胜的戏码，皮耶罗也发挥不错，从小组赛到决赛，共计7场比赛，出场5次，其中包括2场小组赛和3场淘汰赛，最佳表现是世界杯半决赛与东道主德国的比赛，双方鏖战到加时赛，皮耶罗最后时刻打进制胜球，帮助意大利2-0艰难胜出，与法国争夺世界杯冠军。之后决赛中，皮耶罗点球大战罚进点球，帮助意大利时隔24年，再次夺得大力神杯，这也是蓝衣军团队史上第四个世界杯冠军。