על-אף שמעולם לא שירת בצבא, במהלך מלחמת 1812 ואן ביורן עבד בסנאט של ניו יורק בהעברת מהלכים צבאיים כגון העברת כספים על מנת להגדיל את המיליציה של ניו יורק (New York Militia) והעלאת שכר החיילים. בנוסף הוא שימש אחד התובעים בבית דין צבאי במשפט של כניעת דטרויט.
בתחילה התנגד לתוכניותיו של דוויט קלינטון עבור תעלת אירי ונהפך לתומך ביוזמה כאשר ה"באקטיילס" (Bucktails - השם שניתן למתנגדיו של דוויט קלינטון במפלגה הדמוקרטית-רפובליקנית במדינת ניו יורק) הפכו לרוב בוועדה של תעלת אירי ותמך בגיוס כספים לתעלה באמצעות מכירת אגרות-חוב של המדינה.
בשנת 1817, היה ואן ביורן ממקימי התנועה הפוליטית ה"בוקטיילס". הבוקטיילס נחלו הצלחה ותפסו את שליטה במספר מוקדי כוח במדינת ניו יורק. בשל יכולתו לגרום לשיתוף פעולה לאנשים בעלי רקע ודעה שונים זכה לכינוי ה-"Little Magician". ואן ביורן היה הדמות הבולטת ב-"Albany Regency", קבוצה שמנתה את מנהיגי הבוקטיילס וששלטה במשך יותר מדור בפוליטיקה של ניו יורק ובאמצעות כך הייתה לה השפעה גם בפוליטיקה הארצית. ה-"Regency" ביחד עם קבוצות פוליטיות אחרות מילאו תפקיד חשוב ב-"Spoils System" (מונח בפוליטיקה האמריקאית בו לאחר הבחירות המפלגה הנבחרת הייתה מעניקה תפקידים למקורבים, תומכים וכדומה.) והפכו אותו לתהליך מוכר ומקובל. הוא היה הארכיטקט הראשי ביצירת מפלגה בקנה מידה ארצי (המפלגה הדמוקרטית), מפלגה שהתפתחה מן המפלגה הדמוקרטית-רפובליקנית והסתמכה על נאמנויות ופטרונות על מנת להימנע ממשברים הנובעים מבעיות אזוריות (לדוגמה גביית מיסים או עבדות). אחת מאימרותיו בנושא הייתה: "ללא ארגון פוליטי ארצי חזק, לא יהיה שום דבר כדי למתן את הדעות הקדומות בין מדינות חופשיות ואחוזות עבדים". ואן ביורן נאבק במנהיגים במפלגה הדמוקרטית רפובליקנית, כדוגמת ג'יימס מדיסון שצידדו בזכויות המדינות בארצות הברית ובשלטון המקומי, בנסותו למצוא פתרון מוסדי לחוסר היכולת לכאורה של החוקה כדי למנוע ריכוז הכוח בשלטון המקומי.
כבר מגיל צעיר היה בבעלותו של ואן ביורן עבד בעל השם בפרטי תום. תום ברח מוואן ביורן בשנת 1814 והשתכן בקנדה כאשר ואן ביורן עצמו לא עושה שום מאמץ על מנת לאתרו. תום נמצא בשנת 1824 בווסטר שבמסצ'וסטס. כיוון שמבחינה חוקית תום עדיין היה בבעלותו של ואן ביורן, הסכים ואן ביורן למכור את תום לבן-אדם שמצא אותו (תושב מדינת ניו יורק) תמורת 50 דולר, תוך הבטחה שהוא יוכל להיות בשבי ללא אלימות. המוצא לא יכול היה להבטיח דבר זה, בנוסף לכך הידיעה שתום יהיה משוחרר לאחר שלוש שנים בעקבות היותו משועבד גרם לכך שלבסוף תום לא נקנה ונותר חופשי, שככל הנראה זו הייתה כוונתו מלכתחילה של ואן ביורן.
הסנאט ופוליטיקה ארצית.
בפברואר 1821 נבחר מרטין ואן ביורן לסנאטור מטעם ניו יורק כאשר הוא מנצח את ניית'ן סנפורד שהתמודד מטעם דוויט קלינטון. בתחילה קידם יוזמות פנימיות כגון שיפור תשתיות. בבחירות לנשיאות שנערכו בשנת 1824, תמך ואן ביורן בוויליאם ה. קרופורד לנשיאות וקיבל את האלקטורט מטעם מדינת ג'ורג'יה לתפקיד סגן הנשיא. מכיוון שאף אחד מהמועמדים לנשיאות (קרופורד, ג'ון קווינסי אדמס, אנדרו ג'קסון והנרי קליי) לא קיבל את הרוב הדרוש עברה ההכרעה לבית הנבחרים של ארצות הברית. ההכרעה עצמה נעשתה רק מבין שלושת המועמדים המובילים דבר שהביא לפסילתו של קליי. בתחילה קיווה ואן ביורן שיצליח לחסום את ג'ון קווינסי אדמס, שהאלקטורים במדינת ניו יורק נחצו בתמיכה בינו לבין קרופורד. אולם הסנאטור סטיבן ואן רנסלר העביר את תמיכת ניו יורק לאדאמס. לבסוף אדמס זכה בבחירות ומינה את קליי כמזכיר המדינה כאות תודה לתמיכתו בו בהבדל מקרופורד וג'קסון שהתנגדו לו. לאחר הבחירות הצליח ואן ביורן להימנע מהמחלוקות שפרצו בין המועמדים והתחיל להסתכל קדימה אל עבר הבחירות של 1828. הוא החליף את תמיכתו מן קרופורד לג'קסון (קרופורד לקה בשבץ דבר שגרם לירידה בתפקודו).
ואן ביורן ידע לשמור על כללי התנהגות גם מול יריביו ולא הראה שום מרירות ביחסו כלפי אדמס או קליי והצביע בעד קליי לתפקיד מזכיר המדינה של ארצות הברית על אף שהיה חלק מן ה"עסקה המושחתת" של ג'קסון. באותו זמן התנגד ואן ביורן לתוכניות של אדמס-קליי בענייני תשתיות פנים (כבישים, תעלות, גשרים וכדומה), כמו כן הוא סירב לתמוך בהשתתפות ארצות הברית בקונגרס של פנמה. כיושב ראש הוועדה המשפטית הוא ניסה לקדם מספר חוקים ביניהם (לא עבר) חוק שמחייב שדרוש רוב גדול במיוחד בבית המשפט העליון של ארצות הברית על מנת להכריז על חוק שהוא בלתי חוקתי. במאי 1826 חבר ואן ביורן לסנאטור תומאס הארט בנטון בדיווח על מנהל לא תקין ברשות המבצעת, בעשותו כך הלך ואן ביורן נגד השימוש שהוא עשה בעצמו בשיטת ה-"Spoils System" תוך ניסיון להעביר, ללא הצלחה, את האפשרות שנשיאים יוכלו למנות משרות כרצונם ושכל מינוי יידרש בדיווח של הנשיא לקונגרס. בשנת 1828 עבר חוק שמטרתו להגן על התעשייה במדינות הצפוניות ("Tariff of Abominations"), החוק עצמו זוהה כעבודתו של ואן ביורן. פרשנים מאותה תקופה מזהים את החוק כחלק מן מערכת הבחירות של ג'קסון, ההנחה הייתה שמרבית האנשים במדינות הדרום על אף התנגדותם לחוק ימשיכו לתמוך בג'קסון ואילו במדינות הצפון בהן תמיכתו הייתה פחותה החוק יגרום לשיפור מצבו.
ואן ביורן עצמו לא נחשב לנואם גדול, אבל חלק מנאומיו מראים הכנה דקדקנית ושהדעות שהושמעו בהן נבחרו בקפדנות. העובדה שהוא נמנע מהבעת דעתו בנושאים מהותיים לא עלתה לדיון בזמן כהונתו בסנאט. בשנת 1827 הוא נבחר מחדש לסנאט ברוב גדול, הוא תפקד כאחד ממנהלי קמפיין הבחירות של ג'קסון, ומסעו במדינות וירג'יניה, צפון ודרום קרוליינה, וג'ורג'יה באביב של אותה שנה הביא למעבר קולות מקרופורד לג'קסון.
הקבינט של ג'קסון.
ב-5 במרץ 1829 מינה הנשיא אנדרו ג'קסון את ואן ביורן למזכיר המדינה, תפקיד שכנראה הובטח לו עוד לפני הבחירות של שנת 1828. כמזכיר המדינה ואן ביורן דאג לשמור על יחסים תקינים עם "Kitchen Cabinet", קבוצה של פוליטיקאים שתפקדו על תקן יועציו של ג'קסון. במהלך כהונתו כמזכיר המדינה לא עלו שום בעיות דיפלומטיות חשובות, אולם הוא נחל הצלחה במספר מקרים, ביניהם יישוב תביעות ארוכות שנים נגד צרפת בהם הוא זכה בפיצויים על רכוש שנתפס במהלך המלחמות הנפוליאוניות. הוא הגיע להסכמה עם הבריטים על קיום מסחר פתוח עם איי הודו המערבית הבריטיים. ואן ביורן השיג גם אמנה עם האימפריה העות'מאנית שנתנה אישור כניסה לים השחור עבור סוחרים אמריקאים. נושאים בהם אינו נחל הצלחה היו יישוב הגבולות של מיין וניו-ברנזוויק, כריתת חוזים מסחרים עם רוסיה ושכנוע מקסיקו למכור את מדינת טקסס.
ואן ביורן עצמו נהג לייעץ לג'קסון גם בנושאים של פוליטיקה מקומית. במחלוקת שנסבה סביב בנק ארצות הברית הוא תמך בהחלטת ג'קסון. בנוסף הוא צידד בג'קסון בהחלטתו לאפשר משא מתן עם האינדיאנים השוכנים בדרום ארצות הברית. בשל עמידתו לצד ג'קסון באירועים שצוינו ובמספר אירועים נוספים, נהיה ואן ביורן לאחד האנשים החזקים בממשל ג'קסון, והיה וסומן כמועמד מוביל לתפקיד סגן הנשיא בבחירות של 1832 וליורשו של ג'קסון בבחירות של 1836.
סגן נשיא.
כבר בדצמבר 1829, החליט ג'קסון על כך שהוא מעוניין למנות את ואן ביורן לתפקיד סגן הנשיא בבחירות של שנת 1832. באפריל 1831 ואן ביורן הגיש את מכתב ההתפטרות מתפקידו כמזכיר המדינה, כפתרון למשבר שכונה פרשיית התחתונית, אולם נשאר בתפקיד עד יוני של אותה שנה. באוגוסט 1831 נתן ג'קסון לוואן ביורן מינוי פגרה כשגריר ארצות הברית בבריטניה. ואן ביורן עצמו הגיע ללונדון בספטמבר של אותה שנה על מנת להתחיל למלא את תפקידו. על אף שקיבל על עצמו את המשימה מינויו נדחה על ידי הסנאט ב-25 בינואר 1832. אי המינוי הוצג כפעולה שנבעה בשל ההוראות של ואן ביורן בנוגע לסחר עם איי הודו המערבית הבריטיים, דבר שהיווה סתירה לקודמיו בתפקיד של ג'קסון. בפועל הדחייה נבעה כתוצאה מעבודה מאחורי הקלעים של ג'ון קלהון, שהתנגד לוואן ביורן והאמין שוואן ביורן פעל למנוע ממנו את תפקיד סגן הנשיא. כתוצאה מהדחייה קלהון היה משוכנע שהוא הצליח לסיים לוואן ביורן את הקריירה, במהלך שיחה עם תומאס הרט בנטון הוא אמר: "זה יהרוג אותו, אדוני, יהרוג אותו, הוא לעולם לא יבעט, אדוני, לעולם לא יבעט" ("It will kill him dead, sir, kill him dead. He will never kick, sir, never kick"). למעשה המהלך של קלהון בעצם תרם לוואן ביורן על ידי כך שהציג אותו כקורבן של פוליטיקה קטנונית ומינף את כוחו כמועמד לתפקיד סגן הנשיא.
לאחר סיור קצר באירופה חזר ואן ביורן לניו יורק ב-5 ביולי 1832. בכינוס המפלגה הדמוקרטית שנערך במאי של אותה שנה הוצג ואן ביורן כמועמד לסגן הנשיא מטעם ג'קסון. מועמדות ואן ביורן לסגן נשיא לא זכתה לתמיכה רבה כפי שזכתה מועמדותו של ג'קסון לנשיאות, בעיקר בשל העובדה שחלק מנציגי מדינות הדרום ראו בו חלק מן החוק שמטרתו להגן על התעשייה במדינות הצפוניות ("Tariff of Abominations").