9 апреля 1991 года в товарищеском матче против сборной Мексики Нельсон дебютировал за сборную Чили. Он принял участие в пяти розыгрышах Кубка Америки в 1993, 1995, Кубка Америки в 1997, 1999 годах, а в 1991 стал обладателем бронзовых медалей турнира.