В 2006 Сюй Юньли дебютировала в национальной сборной Китая на традиционном турнире «Монтрё Воллей Мастерс» в Швейцарии. В том же году спортсменка приняла участие в Гран-при, чемпионате мира и Азиатских играх. Всего же за 11 лет выступлений за сборную страны (2006—2016) Сюй Юньли 13 раз становилась победителем и призёром крупнейших официальных международных соревнований мирового и континентального уровня. На счету волейболистки участие в трёх Олимпиадах (2008, 2012 и 2016 годов), на последней из которых в Рио-де-Жанейро она выиграла золотые награды, став по результативности второй в команде после Чжу Тин. Кроме этого, Сюй Юньли участвовала в трёх чемпионатах мира (2006, 2010 и 2014), выиграв с командой «серебро» в 2014 году.