Chilen maajoukkueessa Fuenzalida on pelannut vuodesta 2008 lähtien. Hän oli mukana Chilen joukkueessa MM-kilpailuissa 2014 ja Chilen voittoon päättyneessä Copa Américassa 2015, muttei päässyt kentälle kummassakaan turnauksessa. Ensimmäiset arvoturnausottelunsa Fuenzalida pelasi Copa América Centenariossa 2016, jossa hän teki maalin lohkovaiheen ottelussa Panamaa vastaan Chilen voittaessa 4–2 ja välierässä Kolumbiaa vastaan Chilen voittaessa 2–0.