Túlio absolvierte zwischen 1990 und 1995 14, nach anderen Quellen 15 Spiele für die Nationalmannschaft Brasiliens. Dabei gelangen ihm 13 Treffer. Als Spieler der Auswahlmannschaft verlor der Angreifer nie eine Partie nach regulärer Spielzeit. Sein Debüt im Dress der Südamerikaner gab Túlio am 17. Oktober 1990 beim 0:0 gegen Chile, nachdem er vom Trainer Paulo Roberto Falcão für Valdeir eingewechselt wurde. Anschließend musste er vier Jahre bis 1994 warten, ehe er erneut für die Seleção auflaufen durfte. Seinen ersten Treffer für Brasilien erzielte Túlio am 22. Februar 1995 beim 5:0-Heimsieg gegen die Slowakei. Alle seine 13 Nationalelf-Treffer erzielte Túlio in diesem Kalenderjahr. Mit der Mannschaft nahm er an der Copa América 1995 teil, wo man bis ins Finale vorstieß. Im Viertelfinalspiel der Copa América am 17. Juli 1995 gegen Argentinien nahm Túlio die Hand zu Hilfe, um ein Tor erzielen. Brasilien gewann das Spiel schließlich und einige argentinische Journalisten sprachen von der "Hand des Teufels" (eine Anspielung auf die Hand Gottes). Im Finale brachte Túlio sein Team in Führung, ehe der Gegner Uruguay ausglich. Das Elfmeterschießen verlor Brasilien mit 3:5, wobei der Stürmer als einziger seines Teams seinen Elfer verschoss.