В составе молодёжной сборной Бразилии до 20 лет стал чемпионом Южной Америки среди молодёжных команд в 2007 году. На турнире Виллиан сыграл в 8 матчах. В 2007 году он также участвовал в чемпионате мира по молодёжных команд в Канаде и сыграл в 3 матчах.