W reprezentacji swojego kraju Baya zadebiutował 4 września 1994 roku w wygranym 3:1 spotkaniu przeciwko Gwinei Bissau. W 1998 roku znalazł się w 22-osobowej kadrze Henryka Kasperczaka na mistrzostwa świata. Na francuskich boiskach drużyna Tunezji zajęła ostatnie miejsce w swojej grupie, a sam Baya wystąpił we wszystkich trzech meczach. Tunezyjczyk został także powołany na kolejny mundial. Podopieczni Ammara Souayaha nie zdołali przebrnąć przez fazę grupową i odpadli z turnieju. Po mistrzostwach Baya zakończył reprezentacyjną karierę. Dla drużyny narodowej strzelił osiemnaście bramek i zaliczył łącznie 81 występów.