Diamantidis va ser membre de l'equip nacional de Grècia que va competir als Jocs Olímpics d'estiu de 2004 a Atenes. També va ser seleccionat per jugar a l'equip nacional de Grècia per als Jocs Olímpics d'estiu de Pequín de 2008.
- No. Grècia va acabar en cinquè lloc en tots dos tornejos, perdent ambdues vegades a l'Argentina en els quarts de final de la competició.