Жулио появился в заявке сборной Бразилии в 2003 году, не проведя ни одной игры в [[Кубок конфедераций 2003|Кубке Конфедераций 2003 года]], а дебютировал в сборной Бразилии 8 июля 2004 года. Он стал победителем [[Кубок Америки по футболу 2004|Кубка Америки 2004 года]], а на чемпионате мира 2006 года был третьим вратарем сборной и не сыграл ни одной игры. В полуфинальном матче на домашнем ЧМ-чемпионате мира 2014 года пропустил 7 мячей от сборной Германии (1:7), эточто является абсолютнымстало антирекордом за всю историю выступлений [[Сборная Бразилии по футболу|сборной Бразилии]].Разгромна отчемпионатах "немецкоймира машины"и повергпервым фанатовс пентакампионов1920 года поражением с разницей в шок6 мячей. По окончании турнира Жулио Сезар объявил об окончании карьеры в сборной Бразилии<ref>[http://www.championat.com/football/news-1879566-zhulio-sezar-objavil-ob-okonchanii-karery-v-sbornoj-brazilii.html Жулио Сезар объявил об окончании карьеры в сборной Бразилии]</ref>. Всего за сборную Жулио Сезар сыграл 87 матчей, среди вратарей больше него сыграли только [[Таффарел, Клаудио|Клаудио Таффарел]] (101) и [[Жилмар]] (94).
