1863, während des Sezessionskrieges, meldete sich Van Wyck zur Union Army, wo er als Colonel das 56. Regiment der New Yorker Freiwilligenverbände kommandierte. Die meiste Zeit diente er in der Nähe von Charleston, South Carolina unter General McClellan. Er war unter anderem an der Schlacht von Williamsburg und der Schlacht von Seven Pines beteiligt. Im September 1865 wurde ihm der Brevet-Rang des Brigadegenerals verliehen.