Fue apoderado del partido Recrear para el Crecimiento desde su fundación hasta su fusión con el PRO.
En 2005 fue elegido diputado nacional por la ciudad de Buenos Aires por la alianza que formaron Recrear y Compromiso para el Cambio.
En agosto del año siguiente Recrear se fusiona con el partido liderado por Mauricio Macri, para forma Propuesta Republicana.
En 2011, fue nuevamente elegido como diputado nacional por la Ciudad Autónoma de Buenos Aires.
En 2011, fue nuevamente elegido como diputado nacional por la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, cargo que desempeña actualmente.
En 2015, el PRO gana las elecciones presidenciales en una alianza con la Unión Cívica Radical que llevó el nombre de Cambiemos.
[17][18] En 2016, mientras se discutía la reforma electoral que incluía la Boleta Única Electrónica,[19] protagonizó una discusión con un grupo de científicos que puso en evidencia las falencias y la pobre implementación del nuevo método de voto en disertaciones convocadas por el Senado Argentino.
[22] En respuesta a esto diversos profesionales de facultades nacionales y el CONICET emitieron una declaración repudiando los dichos del diputado Tonelli.