Luisão står (pr. 10. november 2011) noteret for 43 kampe og tre scoringer for Brasiliens landshold, som han debuterede for i juli 2001. Han var en del af den trup der vandt guld ved først Copa América i 2004 og siden Confederations Cup i 2005. Derudover har han også deltaget ved Copa América i 2001, VM i 2006, Confederations Cup 2009 og VM i 2010.