A válogatottban
2014. augusztus 6-án mutatkozott be a perui válogatottban egy Panama elleni barátságos mérkőzésen. A 3–0-ra megnyert találkozó 82. percében büntetőt hárított. Bekerült a 2015-ös, Chilében megrendezett Copa América keretbe, ahol bronzérmet szereztek. Részt vett a 2016-os, Egyesült Államokban megrendezett Copa América Centenarión is. A torna során a meccs emberének választották, amikor Peru 1–0-ra legyőzte Brazíliát.
Ó lett Peru első számú kapusa a 2018-as világbajnoki selejtezőkön. Azonban 2017 augusztusában a Veracruz elleni Liga MX-mérkőzésen eltörte a csuklóját, ezért 2017. október 5-én visszatért Peruba. Annak ellenére, hogy továbbra is sérült volt a La Bombonerában legyőzték Argentínát, így hazája versenyben maradt a 2018-as világbajnokságra való kijutásért. 2017. november 15-én tagja volt annak a csapatnak, amely kvalifikálta magát a 2018-as vb-re, miután legyőzték Új-Zélandot az interkontinentális rájátszásban. Sérülése továbbra is fennállt, mégis mindkét mérkőzésen megőrizte hálóját a góltól, így Peru 2–0-s összesítéssel kvalifikálta magát, ezzel 36 év után először kijutott a világbajnokságra.
2018 májusában bekerült Peru ideiglenes keretébe, és végül bekerült a legjobb 23 közé. Ő volt Peru kezdőkapusa a 2018-as világbajnokságon, de nem tudtak továbbjutni a torna csoportköréből, mert két vereséggel kezdték a versenyt (Dánia és Franciaország ellen). Az utolsó csoportmérkőzésen azonban egy Ausztrália elleni 2–0-s győzelemmel búcsúztak a vb-től.
Ismét kezdőkapusként szerepelt Peru válogatottjában a 2019-es Copa Américán, ahol jelentős szerepet játszott abban, hogy Peru 44 év után először jutott be a torna döntőjébe, többek között annak köszönhetően, hogy a negyeddöntőben hárította Luis Suárez tizenegyesét. Peru végül 3–1-re kikapott Brazíliától a döntőben.
Részt vett a 2021-es és a 2024-es Copa Américán.
