За сениорску репрезентацију Сенегала наступио је укупно 63 пута при чему је дао 11 голова. Био је стрелац првог гола на Светском првенству 2002. године у Јапану и Јужној Кореји, када је његов национални тим савладао тадашњег светског првака Француску (1 : 0).[4] Дао је затим још два гола у ремију против Уругваја (3 : 3).[5] Сенегал је прошао групу, избацио Шведску у осмини финала после продужетака, а потом је испао у четвртфиналу од Турака.
Диоп је преминуо у новембру 2020. године, у 42. години живота, након дуге и тешке болести.[6]
^„A.E.K.”. Superleague Greece. Архивирано из оригинала 30. 9. 2012. г. Приступљено 10. 10. 2012.CS1 одржавање: Формат датума (веза) Select season and competition via dropdown menu.