לוסיו נכלל בסגל נבחרת ברזיל האולימפית לאולימפיאדת סידני 2000. בשלב הבתים, בו סיימה ברזיל במקום השני, לוסיו לא שיחק דקה. לוסיו ערך את הבכורה בטורניר זה ברבע הגמר, בו הפסידה ברזיל 2-1 בשער הזהב לקמרון, כשנכנס כמחליף במחצית. בגביע הקונפדרציות 2001 לוסיו כבר הפך לחלק מנבחרת ברזיל הבוגרת, שהודחה בחצי הגמר על ידי צרפת.