El 2 de abril de 2022 se anunció que él y Danny Schwarz reemplazan a Holger Seitz como entrenador del Bayern de Múnich II. Demichelis regresó al Bayern Múnich en junio de 2019 para dirigir la categoría sub-19. En mayo de 2017, inmediatamente después de retirarse, Demichelis se quedó en el Málaga como segundo entrenador de Míchel González, en sustitución de Weligton que había regresado a Brasil por lesión.
