Trong đội hình 23 người của HLV Dunga cho Cúp bóng đá Nam Mỹ 2015 ở Chile, Fabinho xuất hiện lần đầu của mình trong một trận đấu ra quân trước Mexico vào ngày 07 tháng 6 năm đó nhờ việc cho anh vào sân để thay Danilo trong chiến thắng 2-0 tại Allianz Parque ở São Paulo.[30] Với việc Dani Alves chơi toàn bộ giải đấu ở vị trí hậu vệ phải, Fabinho không chơi ở Copa América khi Brasil lọt vào tứ kết. Fabinho được chọn vào đội hình Copa América Centenario của Brasil,[31] mặc dù anh không chơi trong ba trận đấu của Brasil tại giải đấu.[cần dẫn nguồn]