Lucas Leiva yaiku tilas kaptèn Brasil U-20, dhèwèké mandhegani Brasil kang juara ing "Copa Amèrica Youth Championship" 2007, kasil nyithak patang gol. Dhèwèké digadhang-gadhang manèh dadi kaptèn Brasil ing Piala Donya FIFA U-20 kang ginelar ing Kanadha lan wis kadhaftar ing pamain kang bakal dimangkatke menyang turnamèn, nanging émané nalika nglakoni gladhi dhèwèké malah nandhang cidra lan kudu ngaso telung Minggu, satémah Lucas milih mundur saka pelatnas. Lucas nyathet panampilan sepisané kanggo Brasil tanggal 22 Agustus 2007, mlebu saka bangku cadhangan jroning tetandhingan kekancan lumawan Aljazair. Wulan Juni 2008 Lucas uga mlebu timnas Brasil kanggo tetandhingan gladhèn Olimpiadhe. Tanggal 19 Agustus Lucas dikertu abang anèng tetandhingan semifinal Olimpiadhe 2008 lumawan Argèntina, tundhoné Argèntina menang 3-0. Sawisé kélangan slot kanggo Piala Donya 2010 Afrika Kidul, Lucas diceluk mlebu timnas Brasil manèh kanggo "Copa América" 2011.