Tại Copa América 2019 tổ chức tại quê nhà Brasil, Willian được triệu tập vào phút chót để thay cho tiền đạo Neymar bị chấn thương. Anh đã ghi bàn thắng cuối cùng giúp các vũ công Samba thắng đậm 5-0 trước ở lượt trận cuối bảng A, qua đó giúp Brasil có được 7 điểm, đứng đầu bảng A và góp mặt ở tứ kết. Đội tuyển Brasil sau đó lọt vào trận chung kết và giành chức vô địch sau khi vượt qua với tỉ số 3-1.