Carriera Figlio del membro della United States Bicycling Hall of Fame John Vande Velde, Christian diventa professionista nel 1998 nella US Postal Service.
Al Tour de France contribuisce per due volte al successo finale di Lance Armstrong e nel Tour de France 1999 detiene la maglia bianca di miglior giovane per sei tappe. Passa poi alla Liberty Seguros, nel 2004, e quindi al Team CSC nel 2005, lavorando sempre come gregario, servendo la squadra soprattutto nei tratti pianeggianti.
Con la cronometro a squadre vinta dalla sua Slipstream-Chipotle nella prima tappa del Giro d'Italia 2008 Vande Velde ha vestito la maglia rosa per un giorno: l'ultimo statunitense a riuscirvi era stato Andrew Hampsten nel 1988. Superati i 32 anni Vandevelde si riscopre corridore da corse a tappe, e al Giro d'Italia per la prima volta figura ai primi posti negli arrivi in salita della 3ª settimana. In luglio in un Tour de France orfano di Contador, lotta per la vittoria finale giungendo 4º in classifica e dovendo rinunciare al podio per una caduta in discesa in cui perse più di 2' dai migliori. Nel 2009 le sue prestazioni al Tour non sono al livello delle annate passate, e deve accontentarsi di un 8º posto nella generale, superato anche dal proprio compagno Wiggins (4º) Nelle stagioni successive non riesce a ripetere le buone prestazioni nei grandi Giri, complice anche la sfortuna che lo vede ritirarsi sia al Tour 2010 che al Giro 2009 e 2010 sempre alla 3ª tappa.
Nel 2012 è al centro del caso Lance Armstrong, e testimonia contro l'ex capitano. Viene squalificato quindi per 4 mesi insieme a David Zabriskie, George Hincapie e Levi Leipheimer tutti rei confessi per l'assunzione di doping negli anni di militanza nella US Postal Service.
Al termine della stagione 2013 annuncia il ritiro dall'attività agonistica.
Palmarès 1999 Classifica generale Redlands Classic
2006 Classifica generale Tour de Luxembourg
2008 2ª tappa, 2ª semitappa Circuit de la Sarthe Classifica generale Tour of Missouri Classifica generale USA Cycling Professional Tour
2009 4ª tappa Parigi-Nizza
2012 (Garmin-Sharp, una vittoria) Classifica generale USA Pro Cycling Challenge
Altri successi 1999 Classifica giovani Quattro giorni di Dunkerque
2005 Classifica scalatori Eneco Tour
2007 Eindhoven Team Time Trial (cronosquadre)
2011 (Team Garmin-Cervélo) 2ª tappa Tour de France (Les Essarts, cronosquadre)
2012 (Garmin-Sharp) 4ª tappa Giro d'Italia (cronosquadre) 2ª tappa Tour of Utah (cronosquadre, Miller Motorsports Park)
Piazzamenti Grandi Giri
Giro d'Italia 2005: 114º 2008: 52º 2009: ritirato (3ª tappa) 2010: ritirato (3ª tappa) 2012: 22º 2013: 110º
Tour de France 1999: 85º 2001: ritirato 2004: 56º 2006: 24º 2007: 25º 2008: 4º 2009: 8º 2010: ritirato (3ª tappa) 2011: 17º 2013: ritirato (7ª tappa)
Vuelta a España 2005: 31º 2007: 39º 2010: 59º
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