Souza ma za sobą powołania do reprezentacji Brazylii, w której zadebiutował 22 lutego 1995 w wygranym 5-0 towarzyskim meczu z reprezentacją Słowacji. W tym samym roku Leandro uczestniczył w Copa América 1995, na którym Brazylia zajęła drugie miejsce, przegrywając w finale w karnych z Urugwajem. W turnieju w Urugwaju był rezerwowym i nie wystąpił w żadnym spotkaniu. Ostatni raz w reprezentacji zagrał 27 września 1995 roku w towarzyskim meczu z Rumunią.