Während der erfolgreichen Qualifikation für die Euro 2016 in Frankreich blieb Cahill weiter ein fester Bestandteil des englischen Team, und nachdem er im September 2014 zum Vizekapitän hinter Wayne Rooney ernannt worden war, führte er im Oktober 2015 in dessen Abwesenheit erstmals die A-Nationalmannschaft selbst als Kapitän aufs Feld. Bei der Fußball-Europameisterschaft wurde er im Mai 2016 als Stammspieler in das Aufgebot Englands aufgenommen. Er bestritt alle vier Partien bis zum Ausscheiden im Achtelfinale über die volle Spielzeit.