04.2001 - 09.2001 - атташе отдела НАТО и европейской безопасности Управления евроатлантического сотрудничества Департамента по вопросам политики и безопасности Министерства иностранных дел Украины, г. Киев;
09.2001 - 08.2002 - атташе Группы планирования, координации и контроля Кабинета Министра Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
08.2002 - 09.2004 - третий секретарь Постоянного представительства Украины при международных организациях в Вене на время длительной командировки Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
09.2004 - 11.2006 - второй секретарь Постоянного представительства Украины при международных организациях в Вене на время длительной командировки Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
11.2006 - 04.2007 - заместитель директора Департамента обеспечения работы Министра (патронажная служба) Министерства экономики Украины, г.Киев;
04.2007 - 01.2008 - первый секретарь аналитического отдела Департамента секретариата Министра Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
01.2008 - 03.2009 - начальник Управления организации работы Министра Министерства охраны окружающей природной среды Украины, г.Киев;
03.2009 - 03.2010 - директор Департамента секретариата Министра (патронажная служба) Министерства охраны окружающей природной среды Украины, г.Киев;
08.2010 - 03.2011 - советник отдела обработки документации и контроля Департамента секретариата Министра Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
03.2011 - 04.2011 - советник аналитически-имиджевого отдела Департамента секретариата Министра Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
04.2011 - 05.2011 - советник отдела Российской Федерации Первого территориального департамента Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
05.2011 - 11.2011 - и.о. начальника отдела Российской Федерации Первого территориального департамента Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
11.2011 - 03.2012 - начальник отдела Российской Федерации Управление Российской Федерации Первого территориального департамента Министерства иностранных дел Украины, г.Киев;
03.2012 - 06.2012 - заместитель директора Первого территориального департамента Министерства иностранных дел Украины - начальник Управления Российской Федерации этого Департамента, г.Киев;
06.2012 - 03.2014 - заместитель директора Департамента обеспечения деятельности Министра (патронажная служба) Министерства финансов Украины, г. Киев;
С 03.2014 - руководитель Службы Министра Кабинета Министров Украины, г.Киев;
Декабрь 2014 - Распоряжением Кабинета Министров Украины назначен на должность заместителя Министра инфраструктуры Украины.
24.12.2014 года назначен на должность заместителя Министра инфраструктуры Украины - руководителем аппарата.
14 апреля 2016 года назначен министром инфраструктуры Украины в правительстве Владимира Гройсмана.
29 августа 2019 года Кабинет министров Украины во главе с премьером Владимиром Гройсманом сложил полномочия перед новоизбранной Верховной Радой IX созыва на первом заседании.
13 сентября 2018 года министру Омеляну В.В. детективами НАБУ сообщено о подозрении в незаконном обогащении и недекларировании доходов на сумму 1,415 миллиона гривен. 19 сентября 2018 года соломенский райсуд Киева принял решение об аресте имущества Омеляна В.В