Villilä pelasi alle 18-vuotiaiden MM-kilpailuissa 2008 ja 2009. Ensimmäisissä aikuisten arvokisoissaan, Sveitsin MM-kilpailuissa 2011 hän sai pronssia. Hän kuului neljänneksi sijoittuneeseen Suomen joukkueeseen MM-kilpailuissa 2012 ja 2013 sekä viidenneksi sijoittuneeseen Suomen olympiajoukkueeseen Sotšissa 2014.