5 березня 2006 року Біллапс включений до складу збірної США з баскетболу. Після невдач на чемпіонаті світу 2002 року і Олімпійських іграх 2004 року американці хотіли повернути собі провідні ролі в міжнародному баскетболі. Нова команда перемогла на і кваліфікувалася на Олімпійські ігри 2008 року. На континентальному турнірі Біллапс виходив з лави запасних і допоміг збірній завоювати путівку в Пекін. Однак, на Олімпіаду Чонсі не поїхав, посилаючись на сімейні обставини, зазначивши, що ці проблеми можуть відволікати його в ході турніру і він вирішив за краще відмовитися від участі. Чонсі повернувся в збірну на чемпіонаті світу 2010 в Туреччині і допоміг команді завоювати золоті медалі. 10 лютого 2010 року Біллапс був включений до складу збірної США на період з 2010 по 2012 рік.