Júlio César debutó en la selección brasileña en la Copa América 2004, aunque Júlio Cesar ya había estado de suplente en la Copa Confederaciones 2003, donde no disputó ningún partido, aunque Brasil había quedado en primera fase. En la Copa América, logró el campeonato ante Argentina por penales. Luego fue tercer suplente de Dida y Rogério Ceni y luego de Heurelho Gomes y Doni. En 2007 se convirtió nuevamente en titular de la "verdeamarelha".