הופעותיו המשכנעות של אורסי באולימפיאדה, הובילה את ראשי יובנטוס להחתים אותו בקבוצה, ובעקבות נוהלי המשטר הפאשיסטי באיטליה, הוא קיבל עד מהרה אזרחות איטלקית וזומן לשחק בנבחרת איטליה. הוא רשם את הופעת הבכורה שלו במדי איטליה ב-1 בדצמבר 1929, וכבר באותו משחק כבש צמד בניצחון 6:1 על במשחק ידידות. הישג השיא של אורסי עם איטליה היה במסגרת מונדיאל 1934 הביתי. לאחר שפתח את הטורניר עם צמד שערים בניצחון 7:1 על ארצות הברית, הוסיף אורסי לפתוח בכל משחקיה של איטליה, עד למשחק הגמר מול . אורסי כבש בגמר את שער השוויון לזכות איטליה בדקה ה-81, שהביא את המשחק להארכה, בה ניצחה איטליה 2:1 וזכתה בתואר. בזכות הופעותיו, זכה אורסי למקום בנבחרת הטורניר, לצד חמישה מחברי נבחרתו. בנוסף לזכייה במונדיאל, זכה אורסי עם איטליה פעמיים בתואר הגביע הבינלאומי של מרכז אירופה. משחקו האחרון של אורסי במדי איטליה היה במסגרת אותו הטורניר, ב-24 במרץ 1935, בניצחון 2:0 על . בסך הכל רשם אורסי 35 הופעות במדי איטליה, וכבש 13 שערים.