Gegen Ende der Saison 2009/10 gab VandeVelde für Edmontons damaliges FarmteamSpringfield Falcons sein Debüt im professionellen Eishockey, als er in zwei Spielen in der American Hockey League (AHL) ein Tor vorbereitete. Mit dem Beginn der Spielzeit 2010/11 stand der Stürmer regelmäßig für Edmontons neuen AHL-Kooperationspartner Oklahoma City Barons auf dem Eis, während er parallel in seinen ersten beiden Profijahren in 17 Partien in der NHL für Edmonton zum Einsatz kam. Im Dezember 2013 gaben ihn die Barons an die Adirondack Phantoms, das damalige Farmteam der Philadelphia Flyers, ab, sodass VandeVelde weiterhin im regelmäßigen Wechsel zwischen AHL und NHL spielte. Mit Beginn der Spielzeit 2014/15 etablierte er sich jedoch im NHL-Aufgebot der Flyers, dem er bis zum Sommer 2017 vorbehaltlos angehörte.
Nachdem sein auslaufender Vertrag seitens der Flyers nicht verlängert worden war, nahm er im September 2017 ein Probeangebot der Ottawa Senators an. Daraus wurde allerdings kein festes Engagement, woraufhin der Stürmer bis Ende November vertragslos blieb und sich anschließend Rauman Lukko aus der finnischen Liiga anschloss. Zur Saison 2018/19 unterschrieb der US-Amerikaner einen Vertrag beim EC Red Bull Salzburg in der österreichischen Erste Bank Eishockey Liga (EBEL). Anschließend beendete der 32-Jährige seine aktive Karriere.
(Legende zur Spielerstatistik: Sp oder GP = absolvierte Spiele; T oder G = erzielte Tore; V oder A = erzielte Assists; Pkt oder Pts = erzielte Scorerpunkte; SM oder PIM = erhaltene Strafminuten; +/− = Plus/Minus-Bilanz; PP = erzielte Überzahltore; SH = erzielte Unterzahltore; GW = erzielte Siegtore; 1Play-downs/Relegation; Kursiv: Statistik nicht vollständig)