Layún står (pr. juni 2018) noteret for 62 kampe og seks scoringer for Mexicos landshold, som han debuterede for 11. juli 2013 i et opgør mod Canada.[2] Året efter scorede han sit første mål for holdet i en venskabskamp mod Israel. Han repræsenterede Mexico ved både VM 2014 i Brasilien og VM 2018 i Rusland.