Атирсон вместе с молодёжной сборной Бразилии до 20 лет играл на молодёжном чемпионате мира 1997 года, где Бразилия оступилась в четвертьфинале, проиграв Аргентине 0:2. Он сыграл 14 матчей и забил два гола за Олимпийскую сборную, с которой выступал на летних Олимпийских играх 2000 года. В 1999 году Атирсон дебютировал за сборную Бразилии в матче Кубке конфедераций 1999 против Новой Зеландии. В общей сложности сыграл пять матчей за сборную Бразилии.