2004年法布雷加斯参加欧洲少年国家杯，带领西班牙队一路杀进决赛获得亚军，法布雷加斯在赛事结束后，被评为最佳球员。
法布雷加斯因在2005-06赛季欧冠的突出表现，被西班牙教练路易斯·阿拉贡内斯征召参加2006年3月2日西班牙与科特迪瓦的友谊赛。在这场比赛法布雷加斯成为西班牙队自1936年以来最年轻的国脚，并且在处子战中获得一致好评，还参与球队首个入球的进攻，助西班牙以三比二击败科特迪瓦。
2006年5月15日法布雷加斯获选入2006年德国世界杯的西班牙二十三人大名单之中，在德国世界杯赛事进行期间，法布雷加斯在小组赛首两战均以后备姿态上场，在对阵突尼斯一战，法布雷加斯贡献了一个助攻前锋费尔南多·托雷斯入球，助西班牙以三比一击败对手。
2006年6月28日八分之一决赛对阵法国的比赛中，法布雷加斯获得首发上场机会，成为西班牙足球历史上参加世界杯最年轻的球员。法布雷加斯因在德国世界杯中的出色表现，获得该年世界杯最佳年轻球员的提名。
2008年奥地利瑞士欧洲杯，法布雷加斯大多作为替补球员身份登场，但在在对俄罗斯的小组赛中，身披西班牙十号战袍的法布雷加斯打入了国家队生涯首个进球，并贡献助攻一球，助西班牙四比零击败对手。四分之一决赛与意大利的点球大战中，法布雷加斯罚入致胜一球，在半决赛中，法布雷加斯贡献两次助攻帮助西班牙淘汰俄罗斯。在最后与德国的决赛中，法布雷加斯获得首发上场的机会，并帮助西班牙一比零夺得欧洲杯冠军，由于法布雷加斯在欧洲杯的表现突出，获选入欧洲足球锦标赛官方二十三人球员名单。
2010年法布雷加斯入选西班牙国家队出战参加南非世界杯的二十三人大名单之中，但在整个世界杯赛事中，法布雷加斯全部以替补球员身份参加西班牙的比赛，七场比赛出场四次，并在最后对阵荷兰的决赛中，法布雷加斯助攻安德雷斯·伊涅斯塔绝杀荷兰，夺得2010年南非世界杯的冠军。
2012年法布雷加斯再次身穿十号球衣代表西班牙队出战2012年欧洲杯，在小组赛对阵意大利和爱尔兰的比赛中各攻入一粒进球。在半决赛对阵葡萄牙的比赛中，法布雷加斯攻入一粒制胜球，击败对手协助西班牙队进入决赛，2012年7月1日在决赛对阵意大利的比赛中，法布雷加斯于第十四分钟助攻大卫·席尔瓦攻入一球，协助西班牙队成功卫冕欧洲杯冠军。
2014年巴西世界杯，法布雷加斯成功入选西班牙最后的三十人大名单，在西班牙的所有三场小组赛，法布雷加斯均获得上场的机会，但未能助球队小组出线。
在绿茵场上，法布雷加斯身材不是最高的，也不是跑得最快的或技术最好的，在一个需要大量特殊人格魅力来成就偶像的年代，法布雷加斯的名气是一连串的“最年轻”的称号，他是“英超历史上最年轻的上场球员”、“最年轻英超队长”，“最年轻完成五十场的西班牙国脚”。除了组织进攻以外，短暂的前锋经验使得法布雷加斯比一般中场具有更多的进球本能，几乎是在开创一种新的中场模式。作为英超历史上最年轻的队长，法布雷加斯身上有着与年龄完全不相符的成熟与冷静，OPTA这样的权威机构甚至认为在传球和理性上，法布雷加斯比前辈齐内丁·齐达内更优秀。
法布雷加斯具备强烈的破门欲望和良好球门的感觉，短暂的前锋经历让他具备十八般武艺，而且样样不俗。精确转移球的能力，长短传都很出色，还能经常有创造性十足的直传。法布雷加斯在盘带方面上具备西班牙人特有的灵巧和细腻。在拼抢激烈的英超赛场上，法布雷加斯很少丢球的情况，特别是他不靠速度取胜的法布雷加斯，但无球跑位极快。
只是让人觉得奇怪的是穆里尼奥却把他改造成为了中场后腰的位置上，这可是一个很奇怪的位置，不过他的能力还是让他可以轻松承担起这个位置，这也是穆里尼奥最为骄傲的地方之一。
中场进攻组合分别是威廉、奥斯卡和阿扎尔三个人，其中奥斯卡当年在葡甲联赛中就和张卫交过手了，不过另外两个人也不是籍籍无名之辈。
巴西人威廉控球能力强，其实绝对速度并不快，但带球速度不比无球跑慢，最强的一点在于能够在边路和中间频繁换位换位撕开空间。射门能力优秀，脚头硬，有一脚远射，任意球世界级。
早在11-12赛季切尔西就已经盯上威廉，12-13赛季正式报价矿工，因为五百万差价未能成行，所以买了备胎奥斯卡。结果就是小组赛直接给矿工分成一组，威廉表演修车绝技现场打脸，威廉两回合二比一，二比三中分别贡献两球和一助攻，作为绝对核心把切尔西前场三小从场面上完全压制。面对尤文图斯因为阿德里亚诺之前违反体育道德进球禁赛，混到小组第二，面对后来的亚军多特蒙德首回合二比二打出对攻大战丝毫不落下风，次回合威廉已经远走俄罗斯，矿工最终三比零惨败，当年拥有威廉，费鸟，道格拉斯科斯塔，特谢拉的矿工是一支天赋爆表的球队，威廉是球队中当之无愧的头牌和核心，其实那赛季要不是主力中锋关键战禁赛加上安郅在冬窗挖人，实力是足以进四强的黑马。
当年阿布动用俄罗斯的关系从热刺更衣室里截人算是切尔西和热刺五年成绩的分水岭，至今切尔西球迷在斯坦福桥依然高唱着一首球迷送给他的歌：威廉讨厌托特纳姆热刺。
但更多的人认为威廉其实并没有那么想去热刺的原因，就是他的身价有点太高了。