Mit dem Wechsel in die U23 wurde Van Gils Mitglied im Team Lotto-Soudal U23, für das er drei Jahre lang fuhr und in der Saison 2019 die Nachwuchswertung der Tour de Savoie Mont-Blanc gewann. Zur Saison 2021 wurde er in das UCI WorldTeamLotto Soudal übernommen.[1] Bereits in seinem ersten Jahr als Profi nahm er mit der Vuelta a España 2021 erstmals an einer Grand Tour teil und beendete diese auf Platz 88 der Gesamtwertung.
Seinen ersten Sieg als Profi erzielte er in der Saison 2022, als er die vierte Etappe der Saudi Tour als Solist für sich entschied und damit auch den Grundstein für den Gewinn der Gesamtwertung legte.[2] Auf der 13. Etappe der Tour de France 2023 verpasste er als Zweiter nur knapp einen Etappenerfolg bei einer Grand Tour.
Nach der Saison 2024 kam das Team Lotto trotz eines laufenden Vertrages seinem Wunsch nach einem Teamwechsel nach und gab ihn frei, so dass er zur Saison 2025 Mitglied im UCI WorldTeamRed Bull-Bora-hansgrohe wurde, wo er die Rolle des Teamkapitäns bei den Klassikerns übernehmen soll.[5]
