Ramires speelde zijn eerste interland voor Brazilië in juni 2009 en won datzelfde jaar de Confederations Cup 2009 met de "Seleçao". Hierna behoorde hij tot de 23-koppige selectie die bondscoach Dunga meenam naar het WK 2010. Daar kwam hij in de groepswedstrijden tegen Noord-Korea (2–1 winst), Ivoorkust (3– winst) en Portugal (0–0 gelijkspel) telkens als invaller in het veld. De met 3–0 gewonnen achtste finale tegen Chili speelde hij van begin tot eind. Doordat Ramires in die wedstrijd zijn tweede gele kaart kreeg, was hij in de met 2–1 verloren kwartfinale tegen Nederland afwezig. Bondscoach Luiz Felipe Scolari nam Ramires ook op in de selectie voor het wereldkampioenschap voetbal 2014 in eigen land. Als invaller verving hij Neymar in de openingswedstrijd van het toernooi tegen Kroatië (3–1 winst).