В составе сборной Перу Кастильо дебютировал 6 августа 1936 года в матче Олимпиады против Финляндии (7:3). На том же турнире он провёл матч со сборной Австрии. Но результат матча, победу перуанцев со счётом 4:2, отменили и предложили переиграть встречу. На что сборная Перу не согласилась, и Австрия, проигравшая сыгранную встречу, прошла дальше по сетке турнира. В 1937 году Кастильо поехал со сборной на чемпионат Южной Америки, где провёл 4 игры. Годом позже полузащитник помог своей национальной команде выиграть Боливарианские игры. В 1939 году он выиграл со сборной первый в её истории титул чемпиона Южной Америки. На турнире он провёл три из четырёх матчей, включая последнюю и решающую встречу с Уругваем. Этот матч, сыгранный 12 февраля, стал последним для Варелы в составе национальной команды. Всего за сборную футболист провёл 12 встреч. Также он сыграл один матч за сборную Чили в 1941 году.