Van Dijk, în vârstă de 35 de ani, le urmează lui Philip Cocu, Robin van Persie, Dirk Kuyt, Giovanni van Bronckhorst, Daley Blind, Rafael van der Vaart, Frank de Boer, Memphis Depay, Edwin van der Sar și deținătorului recordului de selecții, Wesley Sneijder, devenind al 11-lea jucător olandez cu 100 de selecții.
Virgil van Dijk a debutat pentru Țările de Jos în octombrie 2015, la un an după ce primise prima convocare din partea selecționerului de atunci, Guus Hiddink. Fundașul central a devenit imediat un om de bază în apărarea olandeză. A lipsit de la meciuri doar din cauza unei accidentări la gleznă în 2017 și a unei rupturi a ligamentului încrucișat anterior în 2020 și 2021, accidentare care l-a făcut să rateze Campionatul European.
Vedeta lui Liverpool a purtat pentru prima dată banderola de căpitan în meciul cu Anglia, în martie 2018. De atunci, a jucat doar două meciuri fără ea: i-a cedat-o lui Wesley Sneijder la ultima selecție a acestuia pentru Oranje, în septembrie 2018, și lui Daley Blind, într-un amical cu Canada din 2024.
Van Dijk a devenit, în noiembrie 2025, căpitanul cu cele mai multe meciuri din istoria Țărilor de Jos, depășindu-l pe Frank de Boer odată cu a 72-a partidă în care a fost căpitanul Oranje. Purtând banderola și în meciul cu Serbia, Van Dijk a ajuns să fie căpitanul Țărilor de Jos în 84 de meciuri.
În ultimii patru ani, începând din iunie 2022, Van Dijk a lipsit de la doar două dintre cele 55 de meciuri ale Țărilor de Jos. Fundașul a fost suspendat pentru partida din Nations League cu Germania, în octombrie 2024, după ce a primit două cartonașe galbene, singurul său cartonaș roșu în echipamentul portocaliu. În noiembrie 2024, a fost menajat în meciul cu Bosnia.
În cele 99 de selecții de până acum, dintre care 15 la turnee majore, Virgil van Dijk a marcat 14 goluri.