Für Belgien nahm Pellegrims im Juniorenbereich an der U18-Weltmeisterschaft 2011, als er zum besten Spieler seiner Mannschaft gewählt wurde, und den U20-Weltmeisterschaften 2010, 2011 und 2012 jeweils in der Division II teil. Bei der U18-WM 2011 und der U20-WM 2012 fungierte er jeweils als Mannschaftskapitän des belgischen Nachwuchses.