W reprezentacji Chile Estay zadebiutował 17 października 1990 w zremisowanym 0:0 spotkaniu z Brazylią. W 1991 roku wystąpił na Copa América 1991, a grał też na Copa América 1993, Copa América 1995 i Copa América 1999. W 1998 roku został powołany przez Nelsona Acostę do kadry na Mistrzostwa Świata we Francji. Na tym turnieju był podstawowym zawodnikiem Chile i zagrał w trzech meczach grupowych z Włochami (2:2), z Austrią (1:1) i z Kamerunem (1:1) oraz w 1/8 finału z Brazylią (1:4). Ostatni mecz w reprezentacji rozegrał w kwietniu 2001 roku przeciwko Urugwajowi (0:1). W kadrze narodowej zagrał 69 razy i strzelił 5 goli.