Podczas mistrzostw świata w Trondheim w 1997 razem z Silvio Faunerem, Pietro Pillerem Cottrerem i Fulvio Valbusą zdobył brązowy medal w sztafecie. Wynik ten powtórzył na mistrzostw świata w Ramsau w 1999, gdzie startował razem z Fabio Majem, Valbusą i Faunerem. Pierwszy indywidualny medal zdobył podczas mistrzostw świata w Oberstdorfie w 2005, zajmując drugie miejsce w biegu łączonym na 30 km. Rozdzielił tam Francuza Vincenta Vittoza i Norwega Frode Estila. Włosi z Di Centą w składzie zajęli tam czwarte miejsce w sztafecie. Następnie wywalczył brązowy medal w biegu łączonym na 30 km na mistrzostwach świata w Libercu w 2009. Wyprzedzili go tylko Norweg Petter Northug ora z Szwed Anders Södergren. Był tam też czwarty w sztafecie i biegu na 50 km techniką dowolną, w którym walkę o podium przegrał z Niemcem Tobiasem Angererem o 2 sekundy. Czwarte mejsce w sztafecie zajął także na mistrzostwach świata w Val di Fiemme w 2013.