Toen in januari 1891 een burgeroorlog uitbrak tussen de voor- en tegenstanders van Balmaceda, koos Vélasquez ervoor om de president trouw te blijven. De president benoemde hem daarop tot chef van de generale staf van het leger. Op 20 mei 1891 benoemde Balmaceda hem tot minister van Oorlog en Marine. Als zodanig stond hij aan het hoofd van het kabinet. Op 11 augustus werd hij bevorderd tot generaal-majoor. Doordat het regeringsleger de burgeroorlog verloor werd Vélasquez gevangengenomen en opgesloten aan boord van het marineschip "Huáscar" (augustus 1891) dat in de haven van Valparaíso voor anker lag. Gedurende zijn gevangenschap, die acht maanden duurde, werd hij gemarteld.