W 1969 otrzymał pozwolenie na powrót na Litwę. Został mianowany proboszczem parafii w Oranach, a w 1975 wikariuszem pomocniczym w parafii św. Rafała Archanioła w Wilnie. Utrzymywał kontakty z podziemnym ruchem dysydenckim na Litwie, w tym z Litewską Grupą Helsińską: w 1975 gościł w swoim mieszkaniu Andrieja Sacharowa przybyłego do Wilna na proces Siergieja Kowalowa.
W 1989 po przekazaniu kościołowi archikatedry wileńskiej został proboszczem parafii archikatedralnej. W tym samym roku otrzymał godność kapelana papieskiego. Funkcję proboszcza parafii archikatedralnej sprawował do 1997. W latach 1993–1995 był również rektorem Wyższego Seminarium Duchownego w Wilnie. W 1997 przeszedł na emeryturę, posługiwał w kościele św. Mikołaja w Wilnie.
Pochowany na cmentarzu na Antokolu.
W 2006 na budynku domu, w którym mieszkał (przy ul. Pylimo 6) w latach 1990–2001 odsłonięto tablicę pamiątkową. W 2010 zostały odsłonięte: pomnik Kazimierasa Vasiliauskasa na skwerze przy kościele św. Rafała oraz tablica pamiątkowa na murze kościoła.
Publikacje Šviesi vilties žvaigždė, 2001 Iki švytėjimo: Kazimiero Vasiliausko laiškai Zitai Žemaitytei, 1950–1972, 2004 (pośmiertnie)