Obrońca Bayernu strzelił bramkę przeciwko Turcji 7 września 2010 r., Ale pomimo jego najlepszych starań Belgia przegrała 3:2, gdy kapitan zespołu Vincent Kompany został wyrzucony z boiska za dwa przewinienia.
Van Buyten ponownie był integralnym członkiem Belgów w kolejnej kampanii kwalifikacyjnej, w której wystąpił w siedmiu z dziesięciu meczów eliminacyjnych dla tego kraju. Belgia ledwo opuściła kwalifikacje do rundy playoff, kończąc dwa punkty za Turcją, przegrywając 3-1 z Niemcami w ostatniej rundzie kwalifikacyjnej 11 października 2011 r.
W kwalifikacjach do Mistrzostw Świata 2014, weteran obrońców rozegrał pięć występów, podczas gdy Belgia osiągnęła swój pierwszy turniej od 12 lat.
W dniu 13 maja 2014 roku Van Buyten został powołany do kadry Belgii na Mistrzostwa Świata 2014 w Brazylii. Był jedynym graczem w drużynie, który grał wcześniej na dużym turnieju. W wieku 36 lat rozpoczął pierwszy mecz zespołu w turnieju, wygrywając 2:1 z Algierią w Belo Horizonte. Van Buyten rozegrał wszystkie mecze na Mundialu w Brazylii. Po porażce z Argentyną obiecał, że Euro 2016 pójdzie lepiej w wykonaniu drużyny i jego samego.