Esponente di primo piano insieme ad Antonio Consetti della cultura figurativa modenese del '700, il pittore svolge un'intensa attività tra Modena e Reggio e in parecchi centri minori del ducato estense.
A Bologna, nella bottega di Giovan Gioseffo Dal Sole, incontra Francesco Monti che lo coinvolge in direzione neocarraccesca e barocca, ma è anche influenzato dalla pittura naturalistica e densamente cromatica di Giuseppe Maria Crespi.
Mentre la corte estense gli preferisce il più accademico Consetti, Vellani diviene fecondo protagonista di prestigiose commissioni aristocratiche, borghesi ed ecclesiastiche. Ai quadri da stanza di tema allegorico, sacro, mitologico, epico - assai note le tele con episodi dell'Iliade e della Gerusalemme liberata per Palazzo Gaddi (oggi Tirelli) di Reggio - si aggiungono imprese decorative ad affresco e su tela per i palazzi Galliani, Frosini, Carbonieri nonché per il Palazzo Comunale di Modena.
Assai vasta è pure la sua produzione per chiese del ducato, per le quali esegue pale anche di dimensioni monumentali (si veda l'Assunta per il Duomo di Reggio e per il Duomo di Modena), produzione che svolge senza soluzione di continuità.