W 1982 roku został powołany przez selekcjonera Luisa Santibáñeza do kadry na Mistrzostwa Świata w Hiszpanii, gdzie wystąpił we wszystkich trzech meczach z Austrią, RFN i Algierią. W 1983 po raz drugi uczestniczył w Copa América. Na turnieju Valenzuela wystąpił we wszystkich czterech meczach grupowych z Wenezuelą i Urugwajem.