Marler gab sein Debüt für England im Juni 2012 gegen Südafrika. Bei den Six Nations 2016 gewann er mit England den Grand Slam. 2017 wurde er für die British and Irish Lions nominiert, kam aber in der Testserie gegen Neuseeland zu keinem Einsatz. Im Jahr 2018 kündigte er seinen Rücktritt aus der Nationalmannschaft an, kehrte aber im Sommer 2019 in den Kader zurück und wurde für die Weltmeisterschaft nominiert. Er war bereits 2015 Teil des englischen Aufgebots.