16 marca 2000 Vielma zadebiutował w seniorskiej reprezentacji Wenezueli. Pierwszą bramkę w kadrze narodowej strzelił za to 20 sierpnia 2003 z rzutu karnego przeciwko Haiti. Brał udział w eliminacjach do MŚ 2006 i eliminacjach do MŚ 2010 oraz w Copa América 2001, 2004 i 2007.