Im Jahr darauf erreichte Van Tichelt bei den Judo-Weltmeisterschaften 2009 in Rotterdam das Halbfinale. Nach seiner Niederlage gegen den Nordkoreaner Kim Chol-Su gewann er den Kampf um Bronze gegen den Türken Sezer Huysuz. Bei den Judo-Europameisterschaften 2010 in Wien erreichte Dirk Van Tichelt ebenfalls das Halbfinale, unterlag dann aber dem Portugiesen João Pina und dem Ungarn Attila Ungvári und belegte den fünften Platz. 2011 erreichte der Belgier den siebten Platz bei den Weltmeisterschaften in Paris. Bei den Olympischen Spielen 2012 in London gewann er seinen Auftaktkampf, unterlag aber in seinem zweiten Kampf gegen Nick Delpopolo und schied aus; Delpopolo wurde später wegen Doping disqualifiziert.