An Skiweltmeisterschaften nahm Fill bislang fünfmal teil. 2003 in St. Moritz wurde er 13. im Super-G, 20. in der Abfahrt und 11. in der Kombination. 2005 in Bormio wurde er 14. im Super-G und 24. in der Abfahrt. Im Teamwettbewerb belegte er mit der italienischen Mannschaft den achten Platz. 2007 war der elfte Abfahrtsrang in Åre sein bestes Resultat. Die Super-Kombination beendete er an 13. und den Super-G an 14. Stelle. Bei der Weltmeisterschaft 2009 in Val-d’Isère auf der steilen und eisigen Piste "La face de Bellevarde" gewann Fill die Silbermedaille im Super-G und platzierte sich somit hinter dem Schweizer Didier Cuche und vor dem dreifachen Weltmeister Aksel Lund Svindal. Diese Medaille war die einzige Herrenmedaille, die Italien bei dieser Weltmeisterschaft erringen konnte. In der Super-Kombination erzielte er den fünften Rang. Letztlich gelang ihm im "Team Italien" zum Saisonfinale in Åre am 15. März 2009 der Sieg im nur zum Nationencup zählenden Teambewerb.