Alexia Putellas viene convocata nella nazionale spagnola Under-17 affidata al tecnico Jorge Vilda, debuttando il 24 ottobre 2009 nella partita pareggiata 2-2 con le pari età della Serbia in occasione del primo turno di qualificazione agli Europei di categoria 2010. L'anno del debutto è anche quello del suo primo trofeo internazionale, nonché primo trofeo delle rosse U-17, conquistato nella sofferta finale del 26 giugno 2010 giocata contro le avversarie dell'Irlanda e conclusasi ai calci di rigore dopo che i tempi regolamentari erano terminati a reti inviolate.