Vélez Sarsfield s-a aliat cu generalul Bartolomé Mitre, un apărător convins al intereselor Buenos Airesului, după răsturnarea lui Rosas
, și a servit ca consilier al lui Mitre în opoziția sa față de Acordul San Nicolás din 1852 (care a fost respins de Buenos Aires). După secesiunea provinciei, Vélez Sarsfield a redactat Constituția Statului Buenos Aires din 1854 pentru guvernatorul Pastor Obligado. Înfrângerea provinciei în bătălia de la Cepeda a dus la reunificarea acesteia cu Argentina, pentru care Vélez Sarsfield a ajutat la elaborarea unei serii de amendamente necesare la Constituția Argentinei.