Willems pelasi Alankomaiden A-maajoukkueessa ensimmäiset ottelunsa 18-vuotiaana toukokuussa 2012 Bulgariaa ja kesäkuussa 2012 Pohjois-Irlantia vastaan. EM-kilpailuissa 2012 hän pelasi joukkueensa kaksi ensimmäistä ottelua Tanskaa ja Saksaa vastaan alusta loppuun ja tuli kolmannessa ottelussa Portugalia vastaan vaihtoon 67. minuutilla. Alankomaat hävisi kaikki kolme otteluaan eikä päässyt alkulohkosta jatkoon.