בייליצה חבר סגל נבחרת סרביה. הוא זכה עם הנבחרת הצעירה במדליית זהב באוניברסיאדת בלגרד (2009). עם הנבחרת הבוגרת זכה במדליית כסף באליפות אירופה בכדורסל 2009, שיחק באליפות העולם בכדורסל 2010 בה סיימה הנבחרת במקום הרביעי, באליפות אירופה בכדורסל 2011 בה סיימה שמינית ובאליפות אירופה בכדורסל 2013 בה סיימה שביעית. בגביע העולם בכדורסל 2014 היה השחקן המוביל בנבחרת שזכתה במדליית הכסף. הוא רשם באליפות ממוצע של 11.9 נקודות, 6.9 ריבאונדים ו-2.8 אסיסטים למשחק. באליפות אירופה בכדורסל 2015 היה הקלע והריבאונדר המצטיין בנבחרת שסיימה במקום הרביעי, הוא סיים את הטורניר עם ממוצע של 13.9 נקודות ו-6.6 ריבאונדים למשחק.