In der Folge absolvierte Virtanen die Saisonvorbereitung bei den Canucks und konnte sich in diesem Rahmen vorerst einen Stammplatz sichern, sodass er mit Beginn der Spielzeit 2015/16 im NHL-Aufgebot stand. Während der Saison nahm er mit der kanadischen Auswahl erneut an der U20-Weltmeisterschaft teil, belegte mit der Mannschaft allerdings nur den sechsten Platz. Anschließend verbrachte der Angreifer die Spielzeit 2016/17 erneut zum Großteil in Utica, bevor er sich mit Beginn der Spielzeit 2017/18 im Kader der Canucks etablierte. Nach insgesamt sieben Jahren in der Organisation der Canucks wurde sein Vertrag im Juli 2021 aufgelöst.