Knowles đã trình diễn ca khúc tại buổi lễ Fashion Rocks vào ngày 8 tháng 9 năm 2006.[55] Theo Farrah Weinstein từ MTV News, phần trình diễn của Knowles được thực hiện nhằm "tưởng nhớ đến Josephine Baker", phần sân khấu và trang phục trình diễn đều lấy cảm hứng từ ca sĩ kiêm vũ công đầu thế kỷ 20.[55] Sân khấu được thiết kế như một câu lạc bộ cabaret, cùng những vũ công nam mang kèn saxophone, còn Knowles và vũ công nữ thì diện chiếc áo múa hula nhỏ mang thương hiệu Baker cùng nhiều quả chuối giả.[55] Cô tiếp tục trình diễn ca khúc trên chương trình tin tức buổi sáng và phỏng vấn Mỹ, Good Morning America.[56] Knowles còn trình diễn ca khúc tại Giải thưởng Âm nhạc Thế giới năm 2006 vào ngày 15 tháng 11 năm 2006,[57] và sau đó là Chương trình của Ellen DeGeneres.[58]

Ngoài màn trình diễn trực tiếp của "Déjà Vu" tại những giải thưởng lớn và những chương trình truyền hình, ca khúc sau đó còn được xuất hiện trong danh sách ca khúc của hai tour lưu diễn của cô gồm The Beyoncé Experience và I Am... Tour.[59] Phần trình diễn trực tiếp của "Déjà Vu" đồng thời còn xuất hiện trong album trực tiếp The Beyoncé Experience Live (2007),[60] và bản cao cấp của I Am... World Tour (2010).[61]