Wilson assaporò per la prima volta il rugby internazionale nel maggio 2015, quando il ct Stuart Lancaster lo schierò nell' che affrontava i Barbarians in una partita non valida come presenza ufficiale. Per l'esordio definitivo dovette aspettare altri due anni, infatti solo nell'estate 2017 il nuovo allenatore della nazionale inglese Eddie Jones lo convocò per il tour sudamericano, schierandolo in entrambi gli incontri con l'. Nel 2018 partecipò alla tournée estiva in Sudafrica e, successivamente, fu titolare in tutti i "test-match" di novembre, nei quali segnò la sua prima meta in nazionale nella partita contro il . Dopo essere sceso in campo in tutte le giornate del Sei Nazioni 2019, fu inserito nella squadra inglese definitiva per la Coppa del Mondo di rugby 2019.