Com as saídas de Dida, Ceni e Marcos da Seleção Brasileira, Júlio César passou a disputar com Gomes, Doni e Helton a titularidade da Seleção com Dunga. Júlio, até então a 4° escolha, não foi convocado para a Copa América de 2007. A partir daí, após a Copa América de 2007, Júlio se tornou titular com Dunga. Júlio foi titular durante as Eliminatórias da Copa do Mundo FIFA de 2010, sendo convocado para a Copa das Confederações FIFA de 2009 e para a Copa do Mundo FIFA de 2010, onde foi titular em ambas. Nesta última, o Brasil foi eliminado perdendo por 1–2 para a Holanda e ele próprio reconheceu que cometeu uma falha no primeiro gol holandês.