Llewellyn gab 1989 sein Nationalmannschaftsdebüt gegen die All Blacks. Bis zum Jahr 1998 war er beständiger Teil der walisischen Auswahl, bis er nach England zu den Harlequins wechselte. 2001 kehrte er zu seinem Heimatverein Neath RFC nach Wales zurück und wurde auch wieder für die Nationalmannschaft berücksichtigt. Im November 2004 wurde er zum letzten Mal eingesetzt, wie bei seinem Debüt war der Gegner Neuseeland. Bei den Six Nations 2005 stand er noch im Kader, kam jedoch zu keinem weiteren Einsatz. Zu diesem Zeitpunkt war er Rekordnationalspieler seines Landes. Er nahm an drei Weltmeisterschaften (1995, 1999, 2003) teil und war sieben Mal Kapitän der walisischen Nationalmannschaft.