Slaget i Dynekilen var nesten hans endelik, for da Tordenskjold gikk til angrep hadde Gathenhielm med seg åtte av sine egne fartøyer og var kommandant på galeien som kom under voldsomme angrep. Men til tross for sin skade som gjorde at han måtte beveger seg avhengige av krykker, klart han å unnslapp trolige sammen med sin bror Christian Gathe. Dynekilen var et stort nederlag, men dette gikk fort over for Karl XII forfremmet ham til kommandør i den svenske flåten som belønning for tjenester i forbindelse med Norgesfelttoget i 1716.