Kể từ khi Trochowski được sinh ra trong một ra đình Ba Lan nhập cư và nói tiếng Ba Lan, anh luốn được hướng để chơi cho Ba Lan.Mẹ anh gửi rất nhiều thư cho Hiệp hội bóng đá Ba Lan để nó về tài năng của con mình và mong muốn anh được triệu tập vào đội tuyển. Tuy nhiên, liên đoàn lại không quan tâm, khiến cho cả Trochowski và mẹ anh đều thất vọng, và anh quyết định chọn chơi cho Đức. Trái tim tôi luôn hướng về Ba Lan, nhưng họ không thích tôi, do vậy tôi chơi cho đội tuyển Đức.Không có bất cứ một bức thư phản hồi nào lại bức của mẹ tôi, và người Đức đã để ý đến tôi - anh nói trong một cuộc phỏng vấn vào tháng 8 năm 2005.

Trochowski chơi cho đội U-20 Đức ở giải trẻ vô địch thế giới vào năm 2003. Một năm sau khi chuyển đến Hamburg, huấn luyện viên đội tuyển quốc gia Joachim Low gọi anh lần đầu tiên, và anh có trận ra mắt vào ngày 7 tháng 10 năm 2006 trong trận tiếp Gruzia.Có 6 lần ra sân ở vòng loại, Trochowski là một trong 23 cầu thủ của đội tuyển Đức ở Euro 2008. Anh ghi bàn đầu tiên cho đội tuyển Đức vào ngày 15 tháng 10 năm 2008 ở vòng loại World Cup 2010 trong trận tiếp Wales. Tại World Cup 2010, anh được triệu tập vào danh sách 23 cầu thủ lên đường sang Nam Phi.[2] Trong hai trận đầu tiên gặp đội tuyển bóng đá quốc gia Úc và đội tuyển bóng đá quốc gia Serbia, anh đều không được ra sân. Ở trận thứ ba gặp đội tuyển bóng đá quốc gia Ghana, anh vào sân ở phút 67 thay Thomas Müller. Ở trận đấu tiép theo thắng 4-1 trước đội tuyển bóng đá quốc gia Anh, Trochowksi lại được vào sân thay Thomas Müller. Và sau đó ở trận thắng 4-0 trước Argentina, anh cũng lại vào sân thay Muller. Ở trận thua 1-0 trước Tây Ban Nha ở bán kết, anh được ra sân từ đầu thay thế Muller không được ra sân do dính thẻ phạt, anh chơi không nổi bật, tình huống đáng kể nhất của anh là cú sút khiến Iker Casillas phải tung người đẩy bóng, ở hiệp hai anh bị thay ra để nhường chỗ cho Toni Kroos.