Soprannominato "lo svizzero" (in quanto residente nel Canton Ticino) o "il filosofo" (era studente alla facoltà di filosofia dell'Università di Pavia), in carriera vanta cinque successi tra i professionisti: ad oggi detiene il maggior numero di vittorie (tre) nel Gran Premio di Lugano.
Tra i suoi piazzamenti si ricordano due terzi posti consecutivi (quinta e sesta tappa) alla Vuelta a España nel 1984, un terzo posto nella quarta tappa del Tour de Romandie, un secondo posto nella sedicesima tappa del Giro d'Italia 1988.
Dopo il ritiro dall'attività agonistica, Vitali è restato nell'ambiente del ciclismo, come commentatore tecnico delle gare ciclistiche per la RSI, la televisione svizzera.
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