Hellesen var innvalgt på Stortinget fra Rogaland fra 1961 til 1969 og satt i Stortingets finans- og tollkomité, de siste fire årene som formann. I 1968 ble han utnevnt til fylkesmann i Rogaland, og tiltrådte da stortingsperioden utløp året etter. Han fratrådte som fylkesmann i 1973 og ble banksjef i Den norske Creditbank i Haugesund, en stilling han satt i frem til han ble pensjonist i 1980. Som fylkesmann hadde han dessuten et avbrudd som forsvarsminister i Per Bortens regjering fra 1970 til 1971. På 1970-tallet var han sentral i utformingen av den statlige oljepolitikken, blant annet som styreformann i Oljedirektoratet.