È nel periodo alla Mercatone Uno che consegue la maggior parte dei suoi successi da professionista, soprattutto in corse a cronometro, come i quattro campionati nazionali a cronometro tra 1998 e 2001 (l'ultimo dei quali revocatogli) e le due Firenze-Pistoia, ma anche in alcune corse in linea.
Allo scioglimento della Fassa Bortolo a fine 2005 il duo, accompagnato da altri elementi come Fabio Sacchi e Alberto Ongarato, passa al Team Milram, formazione tedesca fondata per la stagione 2006 dopo una fusione tra Team Wiesenhof e Domina Vacanze. La stagione 2007 è contrassegnata da un grave infortunio che gli impedisce di partecipare alle più importanti corse. Nel 2009 si trasferisce alla Quick Step, squadra belga.
In carriera ha colto undici successi personali, oltre ad importanti piazzamenti. Nel suo palmarès annovera anche tre vittorie in cronometro a coppie e due in cronometro a squadre. Ha chiuso la carriera il 16 ottobre 2010, al Giro di Lombardia, dopo 15 stagioni tra i professionisti[2].
^ab(NL) Marco Velo, su quickstepcycling.eu, www.quickstepcycling.eu. URL consultato il 15 settembre 2010 (archiviato dall'url originale il 13 agosto 2010).
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