[1]​ Fue internacional absoluto con la selección española desde 2006 a 2023,[2]​ con la que se proclamó campeón del mundo en 2013 y campeón de Europa en 2018 y 2020.

También fue preconvocado para los Juegos Olímpicos de Pekín 2008, aunque finalmente el seleccionador en ese momento, Juan Carlos Pastor, decidió descartarlo para la cita olímpica.

[4]​ Julen participó posteriormente en el Mundial de 2009, en la que el combinado nacional acabó en un decepcionante 13º puesto.

En el Europeo de 2016, España alcanzó el subcampeonato, siendo Julen nombrado por segunda vez en el torneo, «mejor pivote del campeonato».

En la siguiente edición del Europeo en 2018, España se proclamaría por primera vez en la historia, campeona continental.