In vier Spielzeiten für die Flames betrat er in insgesamt 96 Spielen das Eis in der NHL, wechselte aber während der Saison 1999/2000 zusammen mit Dmitri Wlassenkow im Tausch gegen Jason Botterill und Darryl Shannon zu den Atlanta Thrashers. Seine erfolgreichste NHL-Spielzeit folgte ein Jahr später. In 63 Spielen für Atlanta erzielte er 15 Tore und 12 Assists. Doch schon während der folgenden Spielzeit wurde er im Tausch für Andy Sutton an die Minnesota Wild abgegeben, spielte aber weiterhin in der NHL. Zu Beginn der Saison 2002/03 schaffte es der Kanadier nicht in den Kader der Wild, sondern wurde in deren Farmteam, den Houston Aeros, eingesetzt. Die Houston Aeros gewannen den Calder Cup, großen Anteil daran hatte das Duo Domenichelli (63 Scorerpunkte) und Jean-Guy Trudel (85 Scorerpunkte).
Nach dem Gewinn der AHL-Trophäe verließ er die Organisation der Wild und unterschrieb einen Vertrag beim HC Ambrì-Piotta aus der Schweizer Nationalliga A (NLA), bei dem er bis zur Saison 2007/08 spielte. In der Spielzeit 2005/06 war er mit 35 Toren bester Torschütze der NLA. Zum Spieljahr 2008/09 wechselte er innerhalb der Schweiz zum HC Lugano, wo er weitere fünf Jahre aktiv war. Kurz nach dem Beginn der Saison 2013/14 wechselte der inzwischen eingebürgerte Domenichelli zum SC Bern. Dort beendete der 38-Jährige seine aktive Karriere im Frühjahr 2014.
Vor der Saison 2019/20 wurde Domenichelli als Sportdirektor seines Ex-Klubs HC Lugano vorgestellt. Im Saisonverlauf betreute er die Mannschaft für eine Partie als Interimstrainer.
(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)
