Wiersma was kandidaat voor de VVD in Utrecht tijdens de gemeenteraadsverkiezingen 2014.[7] Tussen 2013 en 2015 werkte hij als projectmanager Aanpak Jeugdwerkloosheid op het ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid en sinds 2013 als programmamanager Maatschappelijke Agenda bij PGGM. Daarnaast werkte hij in 2016 voor de Start Foundation, een organisatie die mensen helpt die kwetsbaar zijn op de arbeidsmarkt.[8]
De VVD zette Wiersma in november 2016 op plek 11 van de kandidatenlijst voor de Tweede Kamerverkiezingen 2017.[9] Na zijn beëdiging op 23 maart 2017 voerde Wiersma in de Tweede Kamer het woord over onder meer het beroepsonderwijs, de AOW en werknemersverzekeringen. Vanaf oktober 2017, sinds het aantreden van het kabinet-Rutte III, was Wiersma woordvoerder Sociale Zaken en Werkgelegenheid. Ook hield hij zich in het parlement bezig met volwassenenopleiding waaronder een leven lang leren.[10] Vanaf september 2019 was hij woordvoerder Hoger Onderwijs & (Macro-) Economie, en hield hij zich bezig met onder andere het studievoorschot, wetenschap en innovatie.
Op 10 augustus 2021 trad hij aan als staatssecretaris van Sociale Zaken en Werkgelegenheid in het demissionaire kabinet-Rutte III.[11][12][4] Hij gaf zijn Kamerzetel op 2 september van dat jaar op na ophef over de combinatie van Kamerlid en staatssecretaris in een demissionair kabinet.[13] Op 10 januari 2022 werd hij minister voor Primair en Voortgezet Onderwijs in het kabinet-Rutte IV.
In mei 2023 werd door organisaties uit Limburg en Noord-Brabant onvrede geuit over de timing van de Cito-voortgangstoetsen in februari 2024 vanwege de samenloop met carnaval. Het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap adviseerde om feestelijkheden rond carnaval te verplaatsen. Wiersma nam deze woorden later terug.[14][15]
Grensoverschrijdend gedrag
In april en mei 2023 verschenen er meerdere berichten over vermeend grensoverschrijdend gedrag van Wiersma als minister. Hij zou als 'razende tekeer' zijn gegaan tegen zijn ambtenaren en een directrice van een basisschool.[16][17] Dit wangedrag speelde al langer en was bij de VVD-top bekend.[18] Wiersma erkende dat hij als minister in de communicatie met anderen over de schreef was gegaan en op een later moment gaf hij ook toe in vorige functies wangedrag te hebben getoond.[19][20] Uit een reconstructie van NRC bleek dat er een grote doorloop was in het team van medewerkers onder Wiersma.[21] Hij kreeg vervolgens op 23 mei 2023 een laatste kans van de VVD-fractie. Op 21 juni 2023 kwam naar buiten dat er opnieuw een klacht over wangedrag was ingediend; deze keer na een bijeenkomst in Bussum waarbij hij beticht werd van "mondelinge en fysieke intimidatie".[22] Een dag later bood hij zijn ontslag aan als minister, dat dezelfde dag werd ingewilligd.