Bei der U20-Junioren-Weltmeisterschaft 2013 war Trouba Assistenzkapitän der US-Auswahl und führte seine Mannschaft mit neun Punkten in sieben Spielen zum Gewinn der Goldmedaille. Er wurde daraufhin ins All-Star-Team des Turniers berufen und als bester Verteidiger ausgezeichnet. Sein Debüt für die Herren-Nationalmannschaft gab er im selben Jahr bei der Weltmeisterschaft 2013. Dort war er der jüngste Spieler im Kader der US-Amerikaner und gewann mit der Mannschaft schließlich die Bronzemedaille.