De la mano del estratega Alexandre Guimarães, el mediocentro entró en la convocatoria para afrontar el Mundial de 2002. Walter hizo su debut en el torneo el 4 de junio contra China, y completó la totalidad de los minutos en la victoria por 2-0. Para el siguiente partido del 9 de junio frente a Turquía, salió de cambio por Hernán Medford al minuto 66' y la igualdad a un tanto prevaleció en el resultado. El 13 de junio se presentó la derrota por 2-5 ante Brasil, cuyo marcador significó la eliminación de su escuadra en fase de grupos por gol diferencia.