Na seleção, defende a Porto Rico Feminino. Atua principalmente como Meio-campo.

Em 2 jogos na Classificação para a Copa do Mundo Feminina da FIFA (CONCACAF) 2026, Marilia Nieves-Melchor fez 1 gols e 0 assistências, com 0 passes chave de 14 totais e 6% de precisão.