W reprezentacji Szwecji Liljebjörn zadebiutował 29 września 1929 przegranym 1-2 meczu Puchar Nordycki z Norwegią. W 1934 József Nagy, ówczesny selekcjoner reprezentacji Szwecji powołał Liljebjörna na mistrzostwa świata. Na turnieju we Włoszech był rezerwowym i nie wystąpił w żadnym meczu. Ostatni raz w reprezentacji wystąpił 22 września 1935 w wygranym 2-0 meczu Puchar Nordycki z Norwegią. W latach 1929-1935 rozegrał w reprezentacji 13 spotkań.