Nel 2008 partecipa, con la Nazionale Under-21 alla prima e unica edizione del Campionato europeo di categoria. Le buone prestazioni offerte con la maglia dell'Inter convincono, nel 2016, il commissario tecnico Venancio López a convocarlo in nazionale maggiore per Mondiali ed Europei di quell'anno. Vincendo la seconda competizione, Rivillos per la prima volta si laurea campione continentale.