Setelah mewakili Kolombia di tingkat bawah-20 di 2017 Amerika Selatan U-20 Championship , Díaz dipanggil ke skuad penuh pada tanggal 27 Agustus 2018, untuk persahabatan melawan Venezuela dan Argentina. Dia membuat debut internasional penuh pada 11 September, menggantikan Juan Cuadrado dalam hasil imbang 0-0 melawan yang terakhir di Stadion MetLife di East Rutherford, New Jersey. Díaz mencetak gol internasional pertamanya pada 26 Maret 2019, menyamakan kedudukan dalam kekalahan persahabatan 2-1 dari Korea Selatan. Dia adalah bagian dari skuad 23 orang Carlos Queiroz untuk Copa América 2019 di Brasil.
Pada Juni 2021, Díaz dimasukkan dalam skuat Kolombia untuk Copa América 2021. Pada tanggal 23 Juni, ia mencetak gol pembuka dalam kekalahan 2-1 di babak pertama dari tuan rumah Brasil dengan tendangan voli akrobatik. Pada tanggal 6 Juli, Díaz mencetak gol pembuka untuk Kolombia dalam hasil imbang 1-1 di semi-final melawan Argentina. Dalam adu penalti 2-3 menghasilkan kekalahan Kolombia. Pada tanggal 9 Juli, ia mencetak dua gol, termasuk gol pemenang pertandingan, dalam kemenangan 3-2 atas Peru di pertandingan tempat ketiga turnamen.