Díaz și-a făcut debutul la naționala Columbiei în 2018. A adunat peste 30 de selecții la prima reprezentativă și a contribuit la locul trei ocupat de Columbia la Copa América 2021, unde a primit Gheata de Aur pentru cel mai bun marcator al turneului, cu patru goluri, la egalitate cu argentinianul Lionel Messi.