En 2004, Paksas est destitué de ses fonctions de chef de l'État, il retrouve la présidence du parti. Quelques mois plus tard, Valentinas Mazuronis est élu député au Seimas. Réélu en 2008, il se présente à l'élection présidentielle du 17 mai 2009. Il remporte 6,1 % des voix, se classant ainsi troisième du seul et unique tour de scrutin.
Le , il est nommé ministre de l'Environnement dans le gouvernement de coalition du social-démocrate Algirdas Butkevičius.
Initialement membre du groupe parlementaire européen ELDD, il quitte ce groupe eurosceptique le pour rejoindre le groupe ADLE. Il justifie son choix sur les réseaux sociaux en écrivant notamment : « Je ne suis pas eurosceptique donc je vais défendre les intérêts européens de la Lituanie au sein du groupe ADLE »[1]. À la fin du mois d'avril, Valentinas Mazuronis avait quitté le parti national-conservateur Ordre et justice pour rejoindre le Parti du travail, centriste et affilié au groupe parlementaire européen ADLE, ce qui explique son choix au Parlement européen[2].
