Pierwszą obronę pasa stoczył 5 lipca 2014 podczas gali WSOF 11 przeciwko . Zwyciężył przez techniczny nokaut w drugiej rundzie po trafieniu prawym sierpowym. Kolejną obronę zaliczył 15 listopada 2014 na gali WSOF 15, gdzie pokonał byłego zawodnika UFC, , niejednogłośną decyzją sędziów (28–29, 29–28, 30–27). Przed walką Guillard przekroczył limit kategorii lekkiej, w związku z czym połowa jego gaży została przekazana Gaethjemu.
28 marca 2015 podczas gali WSOF 19 obronił mistrzowski pas, pokonując przez techniczny nokaut w trzeciej rundzie po serii kopnięć i ciosów. Pojedynek został uznany przez dziennik Los Angeles Times za najlepszą walkę 2015 roku. Do rewanżu z Palomino doszło 18 września 2015 na gali WSOF 23, gdzie Gaethje ponownie zwyciężył przez techniczny nokaut, kończąc walkę w drugiej rundzie i skutecznie broniąc tytułu.
Kolejną obronę pasa zanotował 12 marca 2016 podczas gali WSOF 29, pokonując przez techniczny nokaut w pierwszej rundzie po serii kopnięć. Trzy dni po gali został zawieszony na czas nieokreślony przez Komisję Sportową Stanu Kolorado za „niesportowe zachowanie” po wykonaniu charakterystycznego salta w tył z szczytu klatki po zakończeniu walki.