W seniorskiej reprezentacji Chile Valencia zadebiutował za kadencji selekcjonera Juana Antonio Pizziego, 6 października 2016 w przegranym 0:3 spotkaniu z Ekwadorem w ramach eliminacji do Mistrzostw Świata w Rosji. Pierwszą bramkę w kadrze narodowej strzelił natomiast 13 czerwca 2017 w przegranym 2:3 sparingu z Rumunią. Kilka dni później został powołany na Puchar Konfederacji – na rosyjskich boiskach pełnił jednak wyłącznie rolę rezerwowego, rozgrywając dwa z pięciu meczów (obydwa po wejściu z ławki), a jego drużyna dotarła wówczas do finału, ulegając w nim Niemcom (0:1).