Nie porzucił jednak szklanego ekranu – w pamięci widzów zapisał się m.in. rolą Polikarpa Krużylina w epopei Wieczny zew (1973–1983), za którą otrzymał Nagrodę Państwową. thumb|220px|Nagrobek Piotra Wieljaminowa na cmentarzu Wołkowskim w Petersburgu Pomimo profesjonalnej nobilitacji jego pochodzenie nie zostało jednak zapomniane przez władze – w 1979 odmówiono mu wydania paszportu i zgody na wyjazd do Francji z promocją kinowej wersji Cienie znikają w południe. Został zrehabilitowany dopiero w 1984 roku (32 lata po uwolnieniu).
Ukoronowaniem jego filmowej kariery była rola kapitana radzieckiego statku handlowego w pierwszym radzieckim filmie akcji pt. Piraci XX wieku w reżyserii Borysa Durowa, który okazał się absolutnym hitem kasowym czasów ZSRR. W latach 80. wciąż można go było zobaczyć na ekranie, a z filmów, w których wtedy zagrał dziś najlepiej oceniana jest kreacja księcia Włodzimierza w filmie Jarosław Mądry z 1981 roku. Po rozpadzie ZSRR i upadku radzieckiej kinematografii w latach 90., potrafił odnaleźć się w wysoko ocenianych rolach: Nikołaja Ignatowa w dramacie sensacyjno-politycznym pt. Szare wilki z 1993 lub popa Milentija w serialu TV Jermak z 1996. W ostatnim dziesięcioleciu swojej aktorskiej kariery występował bardzo rzadko, praktycznie zapomniany.