Перед сезоном 2008 Трофимова пригласила французская команда , и он практически окончательно переключился на шоссейный велоспорт. В июне он успешно проехал Критериум Дофине, выиграв 5-й этап и уступив только Пьеру Роллану в горном зачёте. Через пару недель Юрий впервые стартовал на Тур де Франс, где сошёл. В августе он снова представлял страну в маунтинбайковой гонке Олимпиады, где, идя 41-м, был снят из-за круга отставания от лидера. Трофимов выиграл 2-й этап Вуэльты Басконии 2009, а летом уступил только Сергею Иванову на чемпионате страны. Со второй попытки Юрий финишировал на Тур де Франс, и в дальнейшем выполнял роль грегари, ежегодно участвуя в Гранд Турах. Перед сезоном 2011 он перешёл в российскую команду Team Katusha. В 2012 году Трофимов намеревался в 3-й раз представлять страну в маунтинбайке на Лондонской Олимпиаде, но туда отправился Евгений Печенин.