W reprezentacji Brazylii Julinho zadebiutował 6 kwietnia 1952 w meczu z reprezentacją Meksyku podczas Mistrzostw Panamerykańskich, które Brazylia wygrała. W następnym roku grał na Copa América 1953, na których Brazylia zajęła drugie miejsce, przegrywając w finale z reprezentacją Paragwaju. Julinho strzelił w tym turnieju pięć bramek, co dało tytuł wicekróla strzelców. W 1954 roku był członkiem kadry na mistrzostwa świata w Szwajcarii, na których Brazylia odpadła w ćwierćfinale z reprezentacją Węgier. Julinho zagrał we wszystkich trzech meczach turnieju. Podczas gry we Włoszech nie był powoływany do kadry. Wrócił do niej w 1960 roku. W tym roku zdobył z ekipą "canarinhos" Puchar Roca oraz Puchar Atlantycki. Później Julinho miał kolejną przerwę w występach kadrze, a ostatni mecz w drużynie narodowej zagrał 7 września 1965 w Belo Horizonte przeciwko reprezentacji Urugwaju. Łącznie w latach 1952–1965 rozegrał w reprezentacji 25 meczów i strzelił 12 bramek.