Helgheim var vara til Stortinget i periodene 1954–1957 og 1958–1961. Han satt også i Jølsters kommunestyre fra 1933 til 1967, og ble ordfører i 1952. I 1963 ble han fylkevaraordfører for Sogn og Fjordane. I 1964 ble fylkesordfører Ragnvald Terum Winjum syk, og Helgheim tok over frem til valget i 1967, hvor Senterpartiet tapte vervet.