Николас Асенсио попал в состав сборной Эквадора на Чемпионате мира 2002 года. Однако из всех 3-х матчей сборной Эквадора на этом турнире Асенсио появился лишь в первом (против сборной Италии). В этой игре он на 85-й минуте заменил Клебера Чалу.