Caszely speelde 49 officiële interlands voor Chili, en scoorde 29 keer voor de nationale ploeg in de periode 1969-1985. Hij maakte zijn debuut op 28 mei 1969, en nam met Chili onder meer deel aan twee WK-eindronden (1974 en 1982) en de Copa América 1979. Bij zijn eerste WK werd Caszely tijdens de wedstrijd West-Duitsland - Chili de eerste speler die tijdens een eindronde met een rode kaart van het veld werd gestuurd. De WK 1982 in Spanje verliep voor Caszely en het Chileense Elftal opnieuw teleurstellend. De belangrijke 3e groepswedstrijd tegen Algerije werd met 3-2 verloren, waardoor Chili was uitgeschakeld. Na de 3-0 werd Caszely al na 38 minuten gewisseld. Chili scoorde nog wel 2 keer, maar dat was niet genoeg. Bij de Copa América 1979 werd Caszely uitgeroepen tot beste speler van het toernooi.