Han meldte seg inn i Dansk Folkeparti i 1997, og bidro til å stifte en lokalforening. Han var politisk nestformann i Dansk Folkepartis Ungdom 2001–2005 og assistent for medlem av Europaparlamentet Mogens Camre med arbeidssted på Christiansborg 2003–2005. Messerschmidt ble første gang nominert til Folketinget fra Silkeborg krets i Århus amtskrets i 2004, og ble innvalgt året etter med 3 812 personlige stemmer. Fra 2007 var han nominert i Djursland krets i den nye Østjyllands storkrets. I Folketinget fungerte han som Dansk Folkepartis EU-politiske talsmann fra 2005 og klima- og energipolitiske talsmann fra 2007. Han var medlem av Folketingets delegasjon til Europarådets parlamentarikerforsamling 2005–2009.