Com a extinção do bipartidarismo em novembro de 1979 e a conseqüente reformulação partidária, filiou-se ao Partido Democrático Social (PDS), agremiação que deu continuidade à Arena. Em setembro de 1980, em decorrência da aprovação da emenda do deputado Anísio de Sousa pelo Congresso Nacional, teve, como todos os outros ocupantes de cargos municipais, o mandato de prefeito prorrogado até 1982, quando desincompatibilizou-se da função para disputar uma cadeira de deputado federal em novembro. Eleito pelo PDS, foi empossado no cargo em fevereiro de 1983, logo assumindo como titular uma vaga na Comissão de Ciência e Tecnologia.
Em 25 de abril de 1984 ausentou-se da votação da emenda Dante de Oliveira, que, apresentada na Câmara dos Deputados, propôs o restabelecimento das eleições diretas para presidente da República em novembro daquele ano. Como a emenda não obteve o número de votos indispensáveis à sua aprovação — faltaram 22 para que o projeto pudesse ser encaminhado à apreciação pelo Senado Federal —, no Colégio Eleitoral, reunido em 15 de janeiro de 1985, Vettorazzo votou no candidato do regime militar, Paulo Maluf, que acabou derrotado pelo candidato oposicionista Tancredo Neves, eleito presidente da República pela Aliança Democrática, uma união do Partido do Movimento Democrático Brasileiro (PMDB) com a dissidência do PDS abrigada na Frente Liberal. Contudo, por motivo de doença, Tancredo Neves não chegou a ser empossado na presidência, vindo a falecer em 21 de abril de 1985. Seu substituto foi o vice José Sarney, que já vinha exercendo interinamente o cargo desde 15 de março desse ano.
Em novembro de 1986 Vettorazzo candidatou-se a uma cadeira de deputado federal constituinte, mas obteve apenas uma suplência. Com isso, deixou a Câmara Federal em janeiro de 1987, ao final da legislatura. No pleito de novembro de 1990, sempre pelo PDS, tentou mais uma indicação à Câmara, sendo novamente derrotado.
Filiando-se ao Partido Progressista Reformador (PPR), agremiação criada em abril de 1993 como resultado da fusão do PDS com o Partido Democrata Cristão (PDC), em 1994 assumiu a Secretaria da Família e do Bem-Estar Social do Município de São Paulo, no governo de Paulo Maluf (1992-1996). Já no Partido Progressista Brasileiro (PPB), criado em agosto de 1995 como resultado da fusão do PPR com o Partido Progressista (PP), permaneceu na pasta da Família e do Bem-Estar Social indicado pelo prefeito eleito Celso Pitta, também do PPB, empossado na prefeitura paulistana em 1º de janeiro de 1997. Vettorazzo deixou a secretaria em junho desse ano, passando a integrar a assessoria de Paulo Maluf, candidato do PPB ao governo estadual no pleito de outubro de 1998, vencido no segundo turno pelo governador e candidato à reeleição pelo Partido da Social Democracia Brasileira (PSDB), Mário Covas.