Mairesse po raz w reprezentacji Francji zagrał 16 marca 1927 w meczu przeciwko Portugalii, przegranym 0:4. Następny mecz w reprezentacji zagrał 5 lat później przeciwko Jugosławii. W 1934 został powołany na Mistrzostwa Świata rozgrywane we Włoszech. Wystąpił w przegranym 2:3 spotkaniu z reprezentacją Austrii. Po tym meczu nie zagrał więcej w kadrze Francji, w której w latach 1927–1934 wystąpił łącznie w 6 spotkaniach.