Vélez Sarsfield aliouse co xeneral Bartolomé Mitre, un firme defensor dos intereses de Buenos Aires, tras o derrocamento de Rosas.
, e serviu como conselleiro de Mitre na súa oposición ao Acordo de San Nicolás de 1852 (que Buenos Aires rexeitou). Tras a secesión da provincia, Vélez Sarsfield redactou a Constitución do Estado de Buenos Aires de 1854 para o gobernador Pastor Obligado. A derrota da provincia na Batalla de Cepeda resultou na súa reunificación coa Arxentina, cara a que Vélez Sarsfield axudou a elaborar unha serie de emendas necesarias á Constitución arxentina.