Für Schweden nahm Ekholm im Juniorenbereich an der U18-Weltmeisterschaft 2008 sowie der U20-Weltmeisterschaft 2010 teil. Bei der U20-WM 2010 gewann er mit seiner Mannschaft die Bronzemedaille. Im Seniorenbereich stand er in den Jahren 2011 und 2012 im Aufgebot seines Landes bei der Euro Hockey Tour, ehe er von 2014 bis 2016 jeweils im Kader für die Weltmeisterschaft stand und dabei 2014 mit dem Team die Bronzemedaille gewann. Des Weiteren vertrat er sein Heimatland beim World Cup of Hockey 2016 und erreichte dort mit dem Team den dritten Platz. Nach einem Jahr Unterbrechung gehörte er zur Weltmeisterschaft 2018 wieder zum schwedischen Team und gewann dabei mit der Mannschaft die Goldmedaille.