Nach überdurchschnittlichen Leistungen im Verein wurde Pérez im September 2009 das erste Mal von Teamchef Diego Maradona in den Kader der argentinischen Fußballnationalmannschaft berufen. Das Spiel fand im Rahmen eines Sichtungslehrgangs für einheimische Spieler statt. Dadurch standen im Kader von Argentinien ausschließlich Spieler, die bei südamerikanischen Vereinen unter Vertrag stehen. Am 24. September 2009 debütierte er daraufhin im freundschaftlichen Länderspiel gegen Ghana. Im Finale der Fußball-Weltmeisterschaft 2014 stand er in der Startelf und wurde er mit der argentinischen Nationalmannschaft Vize-Weltmeister. Da Manuel Lanzini verletzungsbedingt für die WM 2018 ausfiel, wurde er nachnominiert.