Litvanyalı basketbolcu 2011 Avrupa Basketbol Şampiyonası'nda sakatlığı nedeniyle yer alamasa da 8. oldukları 2012 Londra Olimpiyatları'nda millî takımın formasını giymiş ve maç başına 13.5 sayı 6.5 ribaund ortalamalarıyla mücadele ederek takımının en skorer ismi olmuştur. Kleiza 2013 Avrupa Basketbol Şampiyonası'nda ise millî takımıyla bronz madalya kazanmayı başarmış ve maç başına 11.4 sayı 5.0 ribaund 1.1 asist ortalamaları ile oynayarak turnuvanın En İyi Beş'ine seçilmiştir.