31 мая 2008 года Санти дебютировал во взрослой сборной в товарищеском матче с Перу (2:1). Спустя пару недель Касорла и другой недавний дебютант сборной Серхио Гарсия были неожиданно включены в список из 23-х футболистов, выбранных для участия в чемпионате Европы. Касорла и Гарсия вытеснили из состава опытных Хоакина и Альберта Риеру. Тренер сборной Луис Арагонес объяснил, что главным фактором выбора между Санти и Риерой была лучшая функциональная готовность первого.