Od 21 lipca 2015 jest burmistrzem Tirany. Podczas jego kadencji ONZ uznała Tiranę za jedno z dziesięciu miast, które osiągnęły najlepsze wyniki finansowe. Z jego inicjatywy przebudowano m.in. plac Skanderbega w Tiranie oraz zainwestowano w ruch rowerowy w mieście w celu walki z korkami drogowymi. 16 czerwca 2016 roku przedstawił plan zaprzestania segregacji śmieci oraz ich importu do Albanii. W 2017 roku zredukowano używanie toreb plastikowych o 60%, rozpoczynając zastępowanie ich torbami papierowymi.
Jako burmistrz Tirany spotkał się z ekspertami ze Związku Miast Rosyjskich (ros. Союз российских городов); spotkanie odbyło się z inicjatywy albańskiej delegacji, a Veliaj wykazał zainteresowanie pracą samorządów w Rosji. Omawiano możliwości interakcji i wizyt w Albanii przedstawicieli rosyjskich miast w celu zaprezentowania doświadczeń samorządów i zbadania doświadczeń miast w różnych dziedzinach.
W 2017 roku za świadczenie usług publicznych i za znaczącą poprawę infrastruktury stolicy Albanii został nagrodzony tytułem honoris causa przez Grand Valley State University.
Kontrowersje Organizacja MJAFT!