Уклад жизни в семье сыграл решающую роль в судьбе молодого Вельяминова. Подобно отцу, деду и прадеду, он посвятил себя военной службе. В первую империалистическую войну поручик Сергей Вельяминов служил на Западном фронте. После революции встал на сторону Красной Армии.
Со стороны Вельяминов казался немного суховатым, малообщительным. Порой держался настороженно.
В действительности же Сергей Петрович не был сухарем. Я прекрасно понимал этого человека. Его терзали сомнения: доверяют ли ему в полку, не считают ли чужим, этаким интеллигентиком в худшем смысле слова. Ведь он был у нас единственным, кто принадлежал к прежнему высшему сословию. Как-то, когда мы оказались вдвоем, Вельяминов разоткровенничался:
— Знаете, Иван Васильевич, ужасно опасаюсь, чтобы кто-нибудь не крикнул мне: «Эй, генеральский сынок, буржуйский отпрыск».
— А разве в царской армии все генералы были плохи? Дай боже каждому быть таким, как адмирал Макаров.
— Это верно. Но знаете… — замялся Сергей Петрович.
— Вас, товарищ Вельяминов, ничто не должно волновать. Вы наш, советский человек. Вы наравне с другими громили врагов Советской власти. Прошу вас, выкиньте из головы дурные мысли. Вам абсолютно верят.
После этой беседы настроение Вельяминова стало заметно лучше.
Много хорошего сделал Вельяминов тогда, в Тульском полку. И теперь я искренне обрадовался его переводу в первый Московский.
— Когда начальство предложило перебираться сюда, я так и подумал — дело ваших рук, — заявил он, когда теперь явился ко мне с представлением.
С приходом в первый батальон опытного командира Вельяминова дела там пошли значительно лучше. Через короткое время батальон стал передовым в полку — выделялся превосходной строевой выправкой, высокой организованностью, дисциплиной и культурой. На всех смотрах он получал отличные оценки.
В те годы стрелковое дело было основой основ молодой Красной Армии. Вельяминов превосходно знал его, сам являлся незаурядным стрелком и по праву завоевал в полку славу одного из лучших организаторов боевой учебы. По его предложению у нас был создан специальный стрелковый кабинет. В нем даже экспонировались мишени лучших мастеров меткого огня. У этих мишеней нередко происходили горячие споры.
Вельяминов заботился о постоянном пополнении кабинета новинками стрелкового оружия. Он раздобыл и немецкие образцы — Геко, Вальтер, Эрна. Благодаря заботам Сергея Петровича мы имели по тому времени оригинальный прибор «Альмипа» для обучения бойцов прицеливанию и спуску курка.
В кабинете часто собирались красноармейцы, командиры и политработники. Вельяминов читал им лекции по истории развития стрелкового оружия, культуре стрельбы, учил владеть различными приборами.