Un año después de la dolorosa eliminación a manos de Brasil en el Mundial, se jugó la Copa América 2015 disputada en Chile donde muchos veían como una especie de revancha de sacarse la espinita del mundial, Alexis llegaría como una de las máximas figuras de Chile tras una gran temporada en Arsenal, junto con Claudio Bravo y Arturo Vidal. En semifinales enfrentaron a Colombia y Alexis nuevamente fue una de las figuras del equipo chileno en la victoria 2-0 sobre los colombianos en el Soldier Field, cabe mencionar que en este partido Alexis llegó a los 100 duelos por la Selección Chilena, convirtiéndose en el segundo futbolista chileno que logra dicha hazaña después de Claudio Bravo. Ese fracaso de no estar en la última edición del Mundial llevó a Países Bajos a afrontar una remodelación e importante renovación del grupo, confiando a Louis van Gaal la tarea de armar un equipo con nuevas caras y repleto de juventud, al que no le ha pesado portar la camiseta del país. Cinco días después volvió a marcar un gol en el triunfo 2-0 sobre Israel en Concepción, otro amistoso previo al mundial de Sudáfrica.
Poco después el 4 de junio de 2008 marcó su primer doblete por la selección en el triunfo 2-0 sobre Guatemala, amistoso jugado en el Estadio El Teniente de Rancagua. Finalizó el 2010 marcando un tanto en el triunfo 2-0 sobre Uruguay en el Estadio Monumental, que significó el último partido de la roja en aquel año y también el último partido de Marcelo Bielsa en tierras chilenas antes de oficializar su renuncia en febrero de 2011 (su último partido al mando de Chile fue contra Estados Unidos pero en tierras norteamericanas. Sánchez jugó los 4 partidos del torneo con su selección anotando 2 goles, entregando 1 asistencia y estando 390 minutos en cancha (todos los que disputó Chile) y fue uno de los mejores de La Roja en Brasil. La Final de la Copa Centenario fue el 26 de junio, y al igual que la Copa América anterior fue contra la Argentina de Messi, al minuto 3 de partido Alexis sufrió una falta en el tobillo izquierdo por parte del defensor argentino Gabriel Mercado, no obstante Alexis continuó jugando de gran manera y tuvo oportunidades para marcar, pero al igual que la final anterior no se logró romper el empate sin goles, en el minuto 103 del tiempo extra Alexis no pudo seguir y fue reemplazado por Francisco Silva, en la definición a penales Chile venció 4-2 a Argentina y el último penal ejecutado fue justamente del «Gato» Silva, logrando coronarse campeones en Estados Unidos y consiguiendo el Bicampeonato de América para Chile, en la ceremonia de premiación Alexis estaba con su pierna izquierda descalzo mostrando el tobillo totalmente hinchado.
Marcó dos goles, emulando a uno de sus ídolos, Marcelo Salas, apodado Matador, quien en 1998 hizo lo mismo. Barcelona y Real Madrid, alcanzando la última jornada a dos puntos de su eterno rival, que era ya su único perseguidor, en la que los «merengues» se enfrentarían en casa al Villarreal y los rojiblancos en el Estadio José Zorrilla al Real Valladolid. Alcorcón, a partir de la jornada 15 y 16 y 18 el Depor estaba en ascenso directo pero finalizó la primera vuelta como cuarto clasificado, en la segunda vuelta ganó al Albacete 2-0, pero luego 26 hasta 35 tenía racha de 10 partidos sin ganar y provocó la destitución de Natxo González, pero el Depor en la última jornada de liga ganó 2-0 a un Córdoba C.F. El partido terminaría por definirse desde el punto penal, y allí Alexis marcaría el tiro ganador que le daría a Chile su primera Copa América en su historia (tras 99 años de espera), anotando 4-1 final tras lanzar el cuarto penalti al estilo Panenka sobre Chiquito Romero. El 15 de enero de 2008, el técnico César Farías lo citó en su primera convocatoria como seleccionador nacional.
Con 16 años, Tomás parte de su natal San Cristóbal, formando parte de la selección nacional de menores, a probar suerte en 2007 en las divisiones inferiores del Unión Atlético Maracaibo, no sin antes tener breves pasantías en Argentina. Finalmente el 22 de julio de 2007 disputaron el tercer lugar contra Austria en el Estadio Nacional de Toronto, camiseta juventus 2022 partido el cual ganarían por la cuenta mínima con solitario gol de Hans Martínez al primer tiempo obteniendo el tercer lugar de la competición. Dicho encuentro se jugó el 28 de junio, en el Estadio Mineirao de Belo Horizonte, al minuto 18 David Luiz anotaría el 1-0 tras un tiro de esquina, después al 32′ Alexis encendería la ilusión chilena tras anotar el 1-1 parcial tras notable pase de Vargas y batir a Júlio César, después de 120 minutos de mucha lucha entre brasileños y chilenos en el Mineirao, en lanzamientos penales los «cariocas» vencerían por 3-2 a los chilenos, Alexis fue el encargado de ejecutar el segundo penal y Julio Cesar atajó su disparo. En el siguiente partido contra Bolivia el marcador estaba 1-1 cuando al final del partido en los minutos de descuentos, un desborde de Alexis tira un centro que golpea en el brazo del defensor boliviano Luis Gutiérrez y cobran falta penal, convirtiendo el penal por gol Vidal al minuto 100 de partido, así Chile logró ganar por un sufrido 2-1. En el último partido del Grupo D y al igual que en la Copa América anterior, Alexis marcó su primeros goles en el torneo en la victoria 4-2 sobre Panamá, camiseta juventus 2023 también dio 1 asistencia siendo elegido el Jugador del Partido.