Από το 1976 έως το 1994, διεξήγαγε εναλλάξ υδρογραφικές και ωκεανογραφικές εκστρατείες στη θάλασσα, τόσο στο εξωτερικό όσο και στην ηπειρωτική Γαλλία, και εκτελούσε τεχνικά και διδακτικά καθήκοντα στο ίδρυμα Shom στη Βρέστη.
Στη συνέχεια τοποθετήθηκε στη διοίκηση του Shom στο Παρίσι, όπου συντόνιζε τις εθνικές και διεθνείς εξωτερικές σχέσεις και τις δραστηριότητες πρόβλεψης του Shom.

Αφού εργάστηκε στη Γαλλική Υπηρεσία Αμυντικών Προμηθειών (Direction Générale de l’Armement – DGA) από το 1999 έως το 2005, όπου ήταν υπεύθυνος για τις βιομηχανικές υποθέσεις, τη συνεργασία και τη διαχείριση των αμυντικών προγραμμάτων, επέστρεψε στη Shom ως διευθυντής την^1η Οκτωβρίου 2005, συνεχίζοντας τη διαδικασία αναδιοργάνωσης που ξεκίνησε ο προκάτοχός του, στο πλαίσιο της οποίας η Shom μετατράπηκε σε δημόσιο ίδρυμα.
Υπήρξε ο πρώτος γενικός διευθυντής του νέου ιδρύματος από το 2007 έως το 2010.

Στο τέλος αυτής της θητείας, διορίστηκε Επιθεωρητής Εξοπλισμών για τις ναυτικές κατασκευές, υπεύθυνος για το ναυτικό τομέα στο πλαίσιο της Επιθεώρησης Εξοπλισμών της DGA, και ανήλθε στο βαθμό και τον τίτλο του Ανώτερου Γενικού Μηχανικού Εξοπλισμών.
Αποχώρησε από την ενεργό υπηρεσία το 2012.

Εξελέγη στο Διοικητικό Συμβούλιο του Διεθνούς Υδρογραφικού Οργανισμού (IHO) κατά τη ^18η Διεθνή Υδρογραφική Διάσκεψη τον Απρίλιο του 2012 και από το 2012 έως το 2017 ήταν Διευθυντής, υπεύθυνος για το τεχνικό πρόγραμμα του IHO και την εποπτεία των περιφερειακών υδρογραφικών επιτροπών για τη Βόρεια Ευρώπη, τον Ανατολικό Ατλαντικό Ωκεανό και τη Νότια Αμερική.

Καλούμενος από την κυβέρνηση του Πριγκιπάτου του Μονακό να συμμετάσχει στην εδραίωση του έργου Monaco Explorations που ξεκίνησε το 2017, διορίστηκε διευθυντής της Société des Explorations de Monaco τον Δεκέμβριο του 2018 και ασκεί καθήκοντα διευθυντή της εταιρείας από τον Φεβρουάριο του 2019.
Υπό την ιδιότητά του αυτή, ηγείται της προετοιμασίας και της οργάνωσης των αποστολών θαλάσσιας εξερεύνησης που πραγματοποιούνται διεθνώς, οι οποίες συνδυάζουν την επιστημονική έρευνα, την ενημέρωση του κοινού και την κυβερνητική συνεργασία.
Οι αποστολές αυτές αποτελούν πλέον μέρος ενός συνολικού έργου που εντάσσεται στην πρώτη δέσμη δράσεων που εγκρίθηκαν στο πλαίσιο της Δεκαετίας των Ηνωμένων Εθνών για τις Ωκεάνιες Επιστήμες για τη Βιώσιμη Ανάπτυξη.

Ο Gilles Bessero είναι μέλος της Γαλλικής Εθνικής Επιτροπής Γεωδαισίας και Γεωφυσικής από το 1981 και της Ακαδημίας Ναυτιλίας από το 2010.
Του απονεμήθηκε το βραβείο André Giret της Ακαδημίας Ναυτιλίας το 2000 και το βραβείο Alexander Dalrymple της Βρετανικής Υδρογραφικής Υπηρεσίας το 2010.
Είναι Αξιωματικός του Τάγματος Ναυτικής Αξίας, Διοικητής του Εθνικού Τάγματος Αξίας, Αξιωματικός της Λεγεώνας της Τιμής και Ιππότης του Τάγματος του Αγίου Καρόλου.