В 2010 году в составе кубинской сборной вновь стал участником «Финала шести» Мировой лиги и завоевал серебро чемпионата мира, а с юниорской командой выиграл золотую медаль юношеских Олимпийских игр в Сингапуре. В 2011 году перед стартом очередного розыгрыша Мировой лиги 17-летний Вильфредо Леон был выбран новым капитаном сборной Кубы. Яркой и стабильной игрой Леон ещё в самом начале карьеры дал повод спортивным журналистам сравнивать себя с другим кубинским вундеркиндом — бейсболистом, двукратным олимпийским чемпионом Омаром Линаресом, дебютировавшим в национальной сборной в возрасте 15 лет.