В 2011 году в составе национальной команды Барриос стал обладателем серебряной медали Кубка Америки в Аргентине. На турнире он сыграл в поединках против команд Эквадора, Уругвая, а также дважды Венесуэлы и Бразилии. В матче против венесуэльцев Лукас забил гол.