В 1972 году он основал в МФТИ на факультете аэрофизики и космических исследований кафедру плазменной энергетики, а позже - кафедру проблем физики и энергетики.
С 1975 года Велихов возглавлял советскую программу разработки управляемых термоядерных реакторов. Когда в 1986 году случилась авария на Чернобыльской АЭС, стал участником ликвидации ее последствий.
Евгений Павлович был практически бессменным вице-президентом Академии наук с 1978-го по 1996 год, выдвигался на должность президента РАН.
В 2009 году Велихова избрали председателем совета ИТЭР - Международного экспериментального термоядерного реактора. А в 2010-м - академиком-секретарем отделения нанотехнологий и информационных технологий Российской академии наук.
Академик был лауреатом Ленинской и нескольких госпремий, полным кавалером ордена "За заслуги перед Отечеством".