International péruvien depuis 2011, il est sélectionné par Sergio Markarián afin de disputer la Copa América 2011, où il marque un but contre son camp contre le Chili dans les arrêts de jeu. Le , il inscrit son premier but en sélection nationale, en match amical contre le Costa Rica (1-0). Toujours sous la houlette de Markarián, Carrillo dispute les (9 matchs).