Marquinhos pelasi ensimmäisen ottelunsa Brasilian jalkapallomaajoukkuessa Hondurasia vastaan marraskuussa 2013. Hän pelasi Copa Américassa yhdessä ottelussa 2015 ja kahdessa ottelussa 2016. MM-kilpailuissa 2018 hän pelasi viimeisen minuutin neljännesvälieräottelussa Meksikoa vastaan. Ensimmäisen maaottelumaalinsa hän teki El Salvadoria vastaan syyskuussa 2018. Brasilian mestaruuteen päättyneessä Copa Américassa 2019 hän oli avauskokoonpanossa kaikissa kuudessa ottelussa. Kaikkiaan hän on pelannut 10. joulukuuta 2020 mennessä 51 A-maaottelua ja tehnyt kaksi maalia.