Mit der belgischen Nationalmannschaft nahm Pellegrims an der D-Weltmeisterschaft 1989 sowie den C-Weltmeisterschaften 1990, 1992, 1993, 2002 und 2003 und der B-Weltmeisterschaft 2004 teil. Bei insgesamt 35 WM-Spielen erzielte er 14 Tore und gab 33 Vorlagen. Bei den Weltmeisterschaften 1989, 1990, 1992 und 2002 wurde er jeweils in der belgischen WM-Gruppe zum besten Verteidiger gewählt. Bei der WM der Division II 2003 war er sowohl Topscorer als auch bester Vorlagengeber der Gruppe B.