Незважаючи на невдачі, збірна Люксембургу брала участь у футбольних турнірах Олімпійських ігор з 1920 по 1952 роки, причому на останньому вона сенсаційно вибила з турніру збірну Великої Британії з рахунком 5:3. У наступному турнірі вона у впертій боротьбі поступилася з рахунком 1:2 бразильцям.
З 1934 року збірна Люксембургу намагається потрапити на чемпіонат Світу, а з 1964 — на першість Європи. У тій кваліфікації до європейського турніру люксембуржці в 1/8 фіналу (тоді формат відбору був інший) здолала збірну Нідерландів, а в 1/4 поступилася данцям.
Свою найбільшу перемогу люксембуржці здобули 26 липня1948 року в Лондоні, здолавши збірну Афганістану 6-0. А найбільше свою поразку, точніше поразки — їх дві, збірна Люксембургу зазнала 19 жовтня 1960 і 15 грудня 1982 року. Обидва рази з рахунком 9-0. І обидва рази в ролі кривдників виступили англійці.
Відносний розквіт збірної припав на першу половину 1960-х років. Тоді збірна з такими футболістами, як Луї Піло, Аді Шміт і Камілл Диммер, що виступали в клубах чемпіонатів Бельгії та Франції, команда зуміла сенсаційно обіграти з рахунком 4:2 збірну Португалії, побудовану на базі лісабонської «Бенфіки», новоспеченого переможця Кубка Чемпіонів, у відбірковій групі чемпіонату Світу 1962 року. Також цей матч став дебютним у збірній для зірки Еусебіу.
У відбірковому циклі до ЧС-2010 збірна Люксембургу здобула перемогу над збірної Швейцарії з рахунком 2-1, яка в тому відборі зайняла перше місце в групі.
Наразі команда жодного разу не кваліфікувалась на чемпіонати Європи чи світу.
Люк Гольц
Люксембург 1:4 Франція 
Німеччина 9:0 Люксембург 
Англія 9:0 Люксембург 
2018—19
2020—21
2022—23
2024—25
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
