Für Frankreich nahm Treille im Juniorenbereich an der U18-Junioren-B-Weltmeisterschaft 2005 sowie den U20-Junioren-B-Weltmeisterschaften 2006 und 2007 teil. Im Seniorenbereich stand er im Aufgebot seines Landes bei der B-Weltmeisterschaft 2007 sowie bei den A-Weltmeisterschaften 2008, 2009, 2010 und 2011. Bei der WM 2011 wurde er zu einem der drei besten Spieler seiner Mannschaft gewählt.