İlk Dünya kupasına, 1930 senesinde katılmıştır. Bu kupada, Meksika ve Fransa'yı yenmesine rağmen diğer grup maçında Arjantin'e 4-2 yenilerek kupaya veda etti. 1934 ve 1938′de düzenlenen turnuvalara Güney Amerika boykotuna destek vererek katılmayan Şili, 1950 FIFA Dünya Kupası'na da Arjantin'in turnuvaya katılmama kararı sonrası maç yapmadan vize aldı. Şili, İspanya ve İngiltere'ye 2-0 yenilerek grupta havlu attı. Aynı grupta bulunan ve İngiltere'yi 1-0 yenerek tarihin en büyük sürprizlerinden birini yapan ABD'yi son maçta 5-2 yense de, gruptan çıkmayı başaramadı. 1954 ve 1958 finallerine katılamayan Şili, 1962 FIFA Dünya Kupası'nı düzenleme hakkını elde ederek katılım vizesini cebine koydu. 2. Grup'ta Batı Almanya, İtalya ve İsviçre ile eşleşen Şili, İsviçre'yi 3-1 mağlup ederek turnuvaya iyi bir başlangıç yaptı. 2 Haziran 1962′de Santiago'da oynanan Şili-İtalya maçı, tarihe Santiago Savaşı olarak geçti. Birçok sertliğe ve kavgaya sahne olan maçta sadece iki İtalyan oyuncu oyundan ihraç edildi. Maçın sayısız kez durduğu ve tam 3 defa polisin sahaya girip olaylara müdahale ettiği bu maçı Şili, 2-0 kazandı. Son maçta ise Batı Almanya'ya 2-0 kaybeden Şili, yine de gruptan çıktı. Çeyrek finalde SSCB'yi 2-1 yenen Şili, Yarı finalde, şampiyon olacak Brezilya'ya mağlup oldu fakat üçüncülük maçında Yugoslavya'yı 1-0'lık sonuçla yenerek, kupada üçüncülüğü elde etti.