За основную сборную Колумбии Леон Вилья выступал лишь два года. Принял участие в двух крупных турнирах. В 1989 году сыграл один матч на Кубке Америки (против Парагвая, поражение 0:1). В 1990 году был в заявке на чемпионате мира в Италии, но на поле не выходил.