Vianelli für als Amateur für den Verein Pedale Bresciano. Er errang bei den Olympischen Sommerspielen 1968 in Mexiko-Stadt die Goldmedaille im olympischen Straßenrennen und folgte damit in dieser Disziplin seinem Landsmann Mario Zanin. Seine Siegerzeit über die Distanz von 196 Kilometern betrug vier Stunden, 41 Minuten, 25 Sekunden und 24 Hundertstel, womit er 84 Sekunden vor dem zweitplatzierten Dänen Leif Mortensen lag. Darüber hinaus gewann er mit dem italienischen Team die Bronzemedaille im Mannschaftszeitfahren über 100 Kilometer.