Ο Λούσιο, επίσης, ήταν βασικό στέλεχος της Εθνική Βραζιλίας, με την οποία έκανε πάνω από 100 επίσημες εμφανίσεις. Μάλιστα στο Μουντιάλ του 2002, ήταν από τα βασικά στελέχη της ομάδας, η οποία τελικά κατέκτησε το χρυσό μετάλλιο, το οποίο ήταν το πέμπτο της ιστορίας, αλλά το τελευταίο έως και σήμερα. Εκτός από αυτό, με τη Βραζιλία πανηγύρισε και δύο κατακτήσεις Κυπέλλων Συνομοσπονδιών, το 2005 και το το 2009.