格罗索曾代表意大利队比赛45场。

格罗索在2003年开始了他在意大利队的生涯。这名前巴勒莫的后卫在左路的表现深受里皮的赏识，后来将较有经验的森保达转到另一端的底线。在2006年世界杯是他在28岁的第一项重大比赛。

格罗索曾经在国际赛事中入过两球——一个是在2006年国际足联世界杯预选赛中，在格拉斯哥汉普顿公园跟苏格兰的赛事中追平1-1。而另一场是在2006年国际足联世界杯半决赛中，跟德国的赛事中进球。然而，他亦在意大利四夺世界杯宝座前与法国的点球大战中取得进球。

格罗索曾经在2006年国际足联世界杯八分之一决赛事中，在意大利跟澳大利亚的赛事中引起争议。在完场前最后数秒时，当他跌下后意大利取得一个关键点球，由托蒂射入，意大利以 1-0 胜出该场比赛。澳大利亚队教练希丁克说：“我不认为这是一次侵犯，没有可能判罚点球。”但意大利队教练里皮说格罗索已经被侵犯。格罗索说：“我曾经尝试避免接触，我经过一名守卫后，接着我的脚被另一名守卫的脚夹着不能移动，我除了跌下外，并无其它选择。我的目标就是勇往直前。”[1][2]。一些媒体用另一个角度，采用“假摔”或“欺骗”等词语来评论格罗索的行为。

格罗索亦在2006年世界杯对主办国德国的四强赛事中，于119分钟得到皮尔洛一记穿越球助攻，以一记精准的香蕉球打远柱为意大利取得进球而打入决赛，格罗索进球后的摇头庆祝动作，被指是摹仿塔尔德利在1982年世界杯决赛3-1击败西德时进球的庆祝动作。据意大利媒体报导当时他嘴里喃喃自语喊着“我不相信...我不相信...”。该进球是破了世界杯决赛周中最迟进球的记录。他亦在跟法国在决赛中的互射点球，射入决定性的第五个点球，助意大利人四夺世界杯，成为了世界杯历史上最成功的欧洲国家队。格罗索亦因此成为意大利国家体育英雄。