Pod koniec czerwca 2007 objął stanowisko trenera Dyskobolii Grodzisk Wielkopolski. W Pucharze UEFA Dyskobolia awansowała wówczas do pierwszej rundy, eliminując MKT-Araz İmişli oraz Toboł Kustanaj. Wiosną 2008 Dyskobolia ukończyła rozgrywki pierwszoligowe na trzeciej pozycji, czym zapewniła sobie start w kolejnej edycji Pucharu UEFA. W półfinale Pucharu Polski grodziszczanie musieli uznać wyższość Wisły Kraków. 17 maja 2008, w finale Pucharu Ekstraklasy, Dyskobolia Zielińskiego pokonała Legię Warszawa 4:1.
W lipcu 2008 Zieliński objął funkcję pierwszego szkoleniowca Polonii Warszawa, po fuzji tego klubu z Dyskobolią Grodzisk Wlkp. Pół roku później wywalczył przy Konwiktorskiej mistrzostwo jesieni polskiej ekstraklasy. 13 marca 2009 został zdymisjonowany ze stanowiska, po porażce 1:3 z ŁKS-em Łódź.
5 czerwca 2009 został trenerem Lecha Poznań. Umowa została podpisana na rok, z opcją przedłużenia o kolejne dwa lata. Pracę przy Bułgarskiej rozpoczął od zdobycia Superpucharu Polski, po wygranej z Wisłą Kraków w rzutach karnych (w regulaminowym czasie gry było 1:1). Premierowy sezon w Poznaniu Zieliński zakończył pierwszym od 17 lat mistrzostwem kraju dla Kolejorza, co stało się faktem 15 maja 2010 – po zwycięstwie nad Zagłębiem Lubin (2:0).