Im Dezember 1866 war Wilmot Delegierter an der Londoner Konferenz, wo die letzten Details zur Gründung des kanadischen Bundesstaates ausgehandelt wurden. Durch königliche Proklamation wurde er am 23. Oktober 1867 zum kanadischen Senator ernannt. Ab November 1878 leitete er den Senat als Speaker und gehörte von Amts wegen der Bundesregierung von John Macdonald an. Am 10. Februar 1880 trat er zurück und wurde am darauf folgenden Tag als Vizegouverneur von New Brunswick vereidigt. Dieses repräsentative Amt übte er bis zum 11. November 1885 aus.