A primeira convocatoria internacional de Biglia para a selección de Arxentina foi en 2011 e anteriormente xogou para a selección nacional sub-20 de Arxentina, que gañou o Campionato Mundial de Xuventude da FIFA 2005. Representou a súa nación en dúas Copas do Mundo da FIFA, chegando á final da edición de 2014 do torneo, e en tres torneos da Copa América, gañando medallas de subcampeón en 2015 e 2016
edicións do torneo. Retirouse do fútbol internacional despois da Copa do Mundo de 2018, con 58 partidos e 1 gol.