section_heading: Reprezentativna karijera
paragraph_text: 230px|mini|lijevo|Marchisio u dresu talijanske reprezentacije u četvrtfinalu Eura 2012. 12. kolovoza 2009. godine, Marchisio je debitirao za talijansku nogometnu reprezentaciju. Bilo je to u prijateljskoj utakmici protiv Švicarske. Utakmica je završila bez pogodaka, a izbornik Marcello Lippi je pohvalio Marchisia u intervjuu nakon utakmice. Lippi je kasnije priznao kako je imao namjeru i ranije zvati Marchisia za seniorsku reprezentaciju, ali da zbog dogovora s izbornikom u 21 reprezentacije nije to učinio do kraja prethodne sezone. Prvu službenu utakmicu odigrao je u kvalifikacijama za Svjetsko prvenstvo u Južnoj Africi, protiv Bugarske na domaćem terenu. Sljedeće dvije kvalifikacijske utakmice, protiv Irske i Cipra je propustio zbog ozljede koljena koja je zahtijevala operaciju. Imenovan je u reprezentaciju za Svjetsko prvenstvo u Južnoj Africi, no tamo nije odigrao zapaženu ulogu. Lippi ga je stavio na neprirodnu poziciju, poziciju razigravača u kojoj se nije najbolje snašao.