Joueuse emblématique de l’équipe nationale du Brésil qu’elle intègre en 2002 au moment où de nombreuses titulaires s’en vont pour protester contre les méthodes de l’entraineur. Blessée, elle ne participe pas à l’élimination en demi-finale aux Jeux d’Athènes contre le Russie.

Au Brésil, certains disent qu’avec elle, la Seleçao serait allé au bout de la compétition. Son heure viendra aux Jeux de Pékin 2008 où aux côtés des anciennes, Fofao et Oliviera, elle remporte le titre olympique. Elle sera d’ailleurs élue meilleure joueuse mondiale et remportera le titre de MVP (meilleur joueur) des Jeux Olympiques.Il faut dire qu’avec son 1,85 m, elle fait des ravages au service et au filet.

Après une période compliquée par les blessures, la méforme et sa vie de famille, Paula Pequeno est revenue en équipe nationale juste avant les Jeux de Londres 2012 où bien que n’étant plus titulaire, elle a remporté sa deuxième médaille d’or consécutive.