Nachdem Australien bei der Asienmeisterschaft 2011 das Finale gegen Japan verloren hatte, konnte sich Cahill beim Turnier 2015 im eigenen Land nach einem 2:1-Finalsieg nach Verlängerung gegen Südkorea zum Asienmeister krönen. Als Asienmeister nahmen die Australier auch am FIFA-Konföderationen-Pokal 2017 teil. Dort bestritt er im Gruppenspiel gegen Chile am 25. Juni sein 100. Länderspiel. Er schied aber mit seiner Mannschaft nach der Gruppenphase aus.