Луизао дебютировал в составе сборной Бразилии 27 марта 1996 года в товарищеском матче с Ганой, в котором сразу же забил гол. В том же году он поехал на Олимпиаду в составе олимпийской сборной Бразилии. На турнире он вышел только в матче за 3-е место с Португалией, заменив по ходу встречи Роналдо. После этого, он на протяжении 4 лет не вызывался в стан национальной команды. 15 августа 2000 года Луизао сыграл в Квалификация чемпионата мира против Чили. 14 ноября 2001 года в той же квалифицикации он забил два гола в ворота Венесуэлы, выведя свою команду в финальный розыгрыш турнира. Также он попал в состав сборной на сам турнир в качестве дублёра Роналдо. Он провёл два матча на турнире, обе — против сборной Турции, и в обоих встречах он выходил на замену Роналдо. По результатам турнира бразильцы завоевали золотые медали. 21 августа того же года Луизао провёл последний матч за сборную, в нём Бразилия проиграла Парагваю (0:1). Всего за сборную страны он провёл 15 матчей, включая неофициальную встречу с Каталонией, и забил 4 гола.