Loenin maakte zijn debuut in het Oekraïens voetbalelftal op 23 maart 2018, toen met 1–1 gelijkgespeeld werd tegen Saoedi-Arabië door goals van Artem Kravets en Fahad Al-Muwallad. Loenin mocht van bondscoach Andrij Sjevtsjenko als basisspeler aan het duel beginnen en hij speelde het gehele duel mee. Tijdens zijn derde interland, op 20 november 2018 tegen Turkije, speelde hij opnieuw de hele wedstrijd. Dit betekende de eerste keer waarin hij in de nationale ploeg de nul wist te houden. Loenin werd in april 2021 door Sjevtsjenko opgenomen in de voorselectie voor het uitgestelde EK 2020. In de uiteindelijke selectie werd hij niet opgenomen.