Durch diese Ergebnisse wurde Patrick Lefevere vom Quick Step - Davitamon auf Wouter Weylandt aufmerksam und verpflichtete diesen als Stagiaire. Außerdem konnte er im selben Jahr erstmals im belgischen Nationaltrikot bei der Weltmeisterschaft starten. In Verona gab er allerdings nach der Hälfte des Rennen vorzeitig aus.

Trotzdem nahm ihn Lefevere im Jahr 2005 bei Quick Step unter Vertrag. Seine erste Saison als Profi verlief allerdings alles andere als erfolgreich. Kurz bevor er bei der Tour Down Under starten sollte, wurde bei dem jungen Belgier Pfeiffersches Drüsenfieber diagnostiziert, damit konnte mehr als sieben Monate lang keine Rennen bestreiten. Erst im August fuhr er seinen ersten Wettkampf im Quick Step Outfit. Er gewann noch ein Kirmesrennen und wurde zweiter auf der Schlussetappe des Circuit Franco-Belge. Die Rundfahrt beendete er in der Gesamtwertung als siebter. Im Jahr 2006 blieb Weylandt dann von Krankheiten verschont und konnte seine erste komplette Saison als Profi fahren. Er startete unter anderem bei den Drei Tagen von Westflandern gut in die Saison. Mit einem zweiten Platz auf der dritten Etappe und dem fünften Platz in der Endabrechnung. Eine Woche später bei Nokere Koerse wurde er wieder zweiter. Ein Sieg bei einem Profirennen sollte ihm noch nicht vergönnt sein. Das Highlight des Jahres sollte für Weylandt bei der Polen Rundfahrt im September folgen. Hier konnte Weylandt für einen Tag das Trikot des Gesamtführenden tragen und gewann dank mehrerer Platzierungen unter den ersten drei am Ende das Trikot des Punktbesten.

Das Jahr 2007 sollten dann die Durchbruch Saison von Wouter Weylandt werden. Insgesamt fünf Profisiege konnte er in diesem Jahr verbuchen. Sein erster gelang ihm am 11. März auf der dritten Etappe der Drei Tage von Westflandern. Insgesamt beendete er diese Rundfahrt auf Platz. Ende März war Weylandt bei der Ronde van het Groene Hart erfolgreich. Hier schlug er Graeme Brown und Gerg van Avermaet im Massensprint. Auch die erste Etappe der Belgien Rundfahrt gewann er im Massenspurt. Dazu kommt ein Etappensieg bei der Ster Elektrotoer. Bei der Eneco Tour konnte er dann sein erstes ProTour Rennen gewinnen. In Terneuzen lies er Thor Hushovd und Matthew Goss im Schlussspurt hinter sich.

Im Jahr 2008 gewann Weylandt unter anderem Nokere Koerse, Jurgen Roelandts und Andre Greipel wurden hier auf die nächsten Plätze verwiesen. Eine gute Leistung zeigte der Belgier auch bei Gent Wevelgem. Hier wurde er dritter einen Platz vor Erik Zabel. Am Ende des Jahres fuhr er dann seine erste große Rundfahrt. Bei der Spanien Rundfahrt lief es so gut das Weylandt sogar die 17. Etappe in Valladolid gewinnen konnte. Außerdem schaffte er es die Vuelta bis zum Ende durchzufahren. Er hatte sich als 118. in der Gesamtwertung klassiert. Das Jahr schloss er mit einem Sieg in der Heimat beim Omloop van de Vlaamse Scheldeboorden ab.

Auch 2009 war er vornehmlich in Belgien erfolgreich. Ganz früh in der Saison gewann er Le Samyn und erneut eine Etappe der Drei Tage von Westflandern. Bei Paris Roubiax leiste er wertvolle Helferdienste für seinen Kapitän Tom Boonen und wurde am Ende selbst noch elfter auf dem Velodrom. Der Rest des Jahres verlief eher unspektakulär. Zum Abschluss des Jahres war er wieder bei der Spanien Rundfahrt im Einsatz. Beendete die Etappe in Lüttich als zweiter hinter Andre Greipel, musste das Rennen aber auf der 16. Etappe nach einem Sturz vorzeitig verlassen. Die Diagnose Kahnbeinbruch beendete seine Saison vorläufig.