Seit 2013 gehört Tamires dem Kader der brasilianischen Frauennationalmannschaft an, für die sie am 22. September 2013 beim Valais Cup in der Schweiz bei der 0:1-Niederlage gegen Neuseeland ihr Debüt gegeben hat. Bei ihrem zweiten Einsatz gegen die Auswahl von Mexiko hat sie ihr erstes Länderspieltor erzielt. Ihre größten Erfolge mit der Nationalmannschaft waren 2014 der Gewinn der Südamerikameisterschaft in Ecuador und 2015 der Sieg im Frauenfußballturnier der XVII. Panamerikanischen Spiele in Kanada. Bei der Weltmeisterschaft 2015 schied sie mit der "Seleção Feminina" im Achtelfinale aus. Ein Jahr später belegte sie bei den XXXI. Olympischen Spielen in Rio de Janeiro den vierten Platz. Bei der Weltmeisterschaft 2019 in Frankreich kam Tamires bei allen vier Spielen bis zum erneuten Achtelfinalaus der Brasilianerinnen zum Einsatz.