17 октября 1990 года в товарищеском матче против сборной Бразилии Фабиан дебютировал за сборную Чили. 22 мая 1991 года во встрече против сборной Ирландии Эстай забил свой первый гол за национальную команду. Он принял участие в четырёх розыгрышах Кубка Америки в 1993, 1995, 1999 годах, а в 1991 стал обладателем бронзовых медалей турнира.