Fue internacional con la selección de Senegal en 63 partidos, marcando once goles.

Es recordado por haber marcado el primer gol del Mundial 2002, el cual significó el triunfo de su selección 1 a 0 sobre Francia.

Fue de los mejores jugadores de Senegal en el Mundial, donde anotó tres golesː uno a Francia y dos a Uruguay.

Diop falleció en París el 29 de noviembre del 2020 a los 42 años tras una larga enfermedad.

L'Équipe informó que padecía esclerosis lateral amiotrófica.