Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Den 16. juli 2016 blev Selke udnævnt til Horst Hrubeschs 18-mands hold til Sommer-OL 2016 i Rio de Janeiro. Han scorede sit første mål i turneringen den 7. august, hvor han scorede Tysklands andet mål i en 3-3-ligning med Sydkorea. Tyskland vandt til sidst sølvmedaljen, da de tabte til Brasilien i finalen. Året efter blev han inkluderet i Tysklands 23-mands trup til 2017 UEFA European Under-21 Championship.
I Polen blev de kronet som verdensmester efter at have slået Spanien 1-0 i finalen.