Marler zadebiutował w tym samym roku przeciwko Springboksowi podczas angielskiego tournee po Republice Południowej Afryki.
W 2015 roku był członkiem reprezentacji Anglii, której nie udało się przejść fazy grupowej domowych mistrzostw świata.
Jednak w następnym roku wygrali wszystkie pięć meczów i sięgnęli po Wielkiego Szlema podczas Pucharu Sześciu Narodów, a Marler występował w każdym meczu.
Anglia zachowała koronę w 2017 r., tracąc jedynie drugi z rzędu Wielki Szlem po porażce z Irlandią w ostatnim dniu, a w 2020 r. ponownie została mistrzynią.
Pomimo ogłoszenia w 2018 r. swojej reprezentacyjnej emerytury, Marler wrócił do reprezentacji Anglii, aby rywalizować na Mistrzostwach Świata 2019 w Japonii, gdzie dotarł do finału, po czym został pokonany 32:12 przez Republikę Południowej Afryki w Jokohamie.
Po raz ostatni w Pucharze Świata wystąpił jako rezerwowy w zeszłym roku, gdy Anglia przegrała półfinał ze Springboksem 16:15 w Paryżu, po czym w listopadzie ponownie ogłosił, że przechodzi na reprezentacyjną emeryturę.
Jego forma w reprezentacji Anglii i Harlequins zapewniła mu powołania na tournee British and Irish Lions po Nowej Zelandii w 2017 r. oraz do występów dla Barbarians w 2019 i 2022 r.
