Hun ble på nytt medlem av Høyre i 2005. Hun ble medlem av Oslo bystyre i 2007 og overtok som finansbyråd etter Stian Berger Røsland, som ble byrådsleder, høsten 2009. Hun var Høyres 2. vararepresentant til Stortinget fra Oslo i perioden 2009–2013 og stortingsrepresentant i perioden 2013–2017, da hun satt i Stortingets kirke-, utdannings- og forskningskomité. Høsten 2015 vikarierte Vinje som byråd for kunnskap og utdanning i 10 uker for Anniken Hauglie.