012年11月14日香港作客对马来西亚的友谊赛首次上阵，后备入替不久便把握对手的失误于88分钟取得入球，协助香港队迫和1–1。在2014年9月18日，林学曦于仁川亚运分组赛第二场以2–1击败取得入球，其后再于9月22日的第三场分组赛再次取得入球，协助香港以2–1击败。而他在2017年9月第7次代表香港队出战第73届港澳埠际赛更在上半场初段梅开二度和交出一记助攻，最终协助香港以4–0胜出，兼第7度捧起埠际赛奖盃，而赛后更获主教练郭嘉诺特别点名称赞。