Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Ved sommer-OL 2008 og 2012 deltog han for landsholdet i mændenes turnering; Belgien kvalificerede sig til OL 2008 ved at blive tredje på EM
I Manchester. På EM i 2007 gav Dekeyser Belgien føringen for første gang i deres kamp mod Tyskland ved at score 3-2 fra et straffespark. I den første kamp for Belgien ved Sommer-OL i Beijing, mod Spanien, scorede han igen fra et straffespark. Belgien tabte kampen 4-2. Det belgiske hold sluttede som niende i Beijing. I 2011 placerede Dekeyser sig på fjerdepladsen med Belgien ved EM i Tyskland, og ved Sommer-OL i London i 2012 sluttede de på femtepladsen. Han blev europamester med Belgien ved EM 2013 på hjemmebane i Boom.