Byl také členem vítězné štafety mistrovství světa v biatlonu v roce 2001 a týmu z roku 2004, který získal bronz. Na mistrovství světa v biatlonu 2007 v Antholzu získala Defrasne bronzovou medaili v pronásledování 12,5 km a stříbrnou medaili v soutěži v smíšené střídačce. V roce 2009 na mistrovství světa v Pyeongchangu
, Defrasne byl součástí vítězné smíšené štafety.