De 26-jarige verdediger was betrokken bij de 2-1 overwinning van Nederland in de Nations League tegen Servië op zondag, maar kan nu niet verder met het nationale team.
De Nederlandse federatie bevestigde woensdag dat Van Hecke de selectie had verlaten en terug zou keren naar zijn club voor behandeling.
Van Hecke had beide Nations League-wedstrijden van Nederland tijdens de interlandperiode gestart, waarbij hij de volle 90 minuten speelde tegen Duitsland voordat hij ook de overwinning in Servië voltooide.
De blessure komt daarom op een ongelegen moment voor Tottenham, dat de centrumverdediger deze zomer van Brighton had overgenomen.
Van Hecke was een van de eerste grote aanwinsten van Roberto De Zerbi's periode in Noord-Londen, nadat hij eerder met de Tottenham-manager bij Brighton had samengewerkt.
Tottenham maakte de transfer in juni bekend, waarbij sportief directeur Johan Lange Van Hecke beschreef als een verdediger die de club al meerdere jaren volgde.
De centrumverdediger had zich gevestigd bij Brighton voordat hij de overstap naar Spurs maakte en was ook een regulier lid van de Nederlandse selectie geworden.
Zijn terugtrekking betekent dat Tottenham nu de omvang van de blessure zal beoordelen voordat wordt bepaald wanneer hij weer kan terugkeren naar clubacties.
De Nederlandse federatie heeft niet aangegeven dat er een vervanger in de selectie zal worden gehaald.
Van Hecke's vertrek is ook een tegenslag voor Nederland, dat werkt aan hun eerste interlandperiode onder de nieuwe hoofdcoach Xavi Hernández.
Hij had een volledige rol gespeeld in de openingswedstrijden van het team, waarbij hij hen hielp om 1-1 gelijk te spelen tegen Duitsland voordat hij begon met de overwinning op Servië.
Nederland verzekerde zich van een 2-1 overwinning in Belgrado door twee doelpunten van Mexx Meerdink, waarbij Van Hecke de wedstrijd als centrumverdediger voltooide.
Hij is nu teruggekeerd naar Londen in plaats van bij het nationale team te blijven voor de volgende wedstrijden.
Voor Tottenham zal de timing nauwlettend in de gaten worden gehouden. Van Hecke is snel een onderdeel van de defensieve plannen van de club geworden na zijn komst in de zomer, terwijl de interlandbreak al aanzienlijke eisen aan de selectie had gesteld.
De prioriteit is nu het bepalen van de ernst van het probleem en hoe lang de verdediger niet beschikbaar zal zijn.
Nederland heeft nog niet bevestigd of er een andere speler aan de selectie zal worden toegevoegd om hem te vervangen.