In 2016 maakte William onderdeel uit van het Braziliaans olympisch voetbalelftal. In eigen land wist dat team het voetbaltoernooi te winnen door in de finale Duitsland te verslaan na strafschoppen. Door doelpunten van Neymar en Max Meyer stond het namelijk 1–1 na honderdtwintig minuten voetballen. William kwam tijdens deze finale niet in actie, maar speelde eerder wel in drie andere wedstrijden mee.