Per un certo periodo fu l'artista ufficiale della flotta olandese, essendo presente alla Battaglia dei Quattro Giorni (1º-4 giugno 1666), e alla Battaglia del giorno di San Giacomo (25 luglio 1666), per realizzare schizzi. Nella sua opera sulle biografie di artisti, Arnold Houbraken cita la biografia di Gerard Brandt dell'ammiraglio Michiel de Ruyter, che riporta l'aneddoto in cui Willem van de Velde chiese all'ammiraglio Ruyter il permesso di farsi portare in giro da una galera per avere una buona visione delle azioni la sera della battaglia dei Quattro Giorni nel 1666. Non fu l'unico artista a dipingere le scene di questa battaglia, anche suo figlio, Ludolf Bakhuysen e Pieter Cornelisz van Soest ne fecero dei dipinti. Questo atto in seguito fu la ragione per cui van Velde ottenne la sua commissione marittima a Londra. La data, 1672, data comunemente per il suo ingresso nel servizio di Carlo II d'Inghilterra, era in un periodo in cui la Repubblica olandese era in guerra con l'Inghilterra (Terza guerra anglo-olandese).