A partire dal suo debutto nella Nazionale messicana il 5 febbraio 1997 contro l'Ecuador, Márquez si è rivelato uno dei migliori calciatori messicani di tutti di tempi, assumendo la fascia di capitano, con cui ha disputato sia il Mondiale del 2002 in Giappone e Corea del Sud, sia il Mondiale del 2006 in Germania; in quest'ultimo, il difensore ha giocato tutte le partite, segnando la rete che aveva portato momentaneamente in vantaggio il Messico nell'ottavo di finale perso 2-1 contro l'Argentina.