Al terminar su mandato frente a la provincia de Entre Ríos, se le reeligió, pero rehusó continuar con esa gestión, aceptando una diputación al Congreso Nacional que se reunió en Buenos Aires, en 1824. En tanto, se mantuvo como agente de su provincia ante el gobierno de Buenos Aires, realizando gestiones de interés, como la obtención de concesiones de dinero, y tratando de subordinarla a la política rivadariana. Mansilla comenzó a destacarse en las primeras sesiones del Congreso de 1824, “pero, su participación en un negocio de venta de tierras con gran provecho de capitalistas porteños, provoca el descontento público. Mansilla protesta por esas acusaciones ante el Congreso entrerriano y como éste no se expide en seguida, presenta su renuncia en el mes de enero de 1826”. Continuó en el Congreso como diputado por La Rioja, manteniéndose fiel al pensamiento rivadariano; fue uno de los firmantes de la Constitución unitaria de 1826. Ascendido a coronel mayor, participó con brillo en la guerra contra el Brasil, mandando las tropas que vencieron en Ombú, en Camacuá e Ituzaingó. En 1828, se le eligió diputado por La Rioja a la Convención Nacional de Santa Fe, asamblea de origen federal. Después de los sucesos del 1° de diciembre de ese año, se retiró a la vida privada. El gobernador Viamonte lo nombró jefe de Policía de Buenos Aires, el 7 de noviembre de 1833, cargo en el que realizó notables mejoras en la vigilancia de la ciudad con la creación del Cuerpo de Serenos, y organizando los vigilantes de día. A la llegada de Rosas al gobierno, renunció el 13 de abril de 1835. Formó parte de la Legislatura de Buenos Aires desde ese año, siendo reelecto sucesivamente hasta 1844. Rosas lo nombró también en 1835, jefe de resguardo. Cuando se declaró la guerra contra Bolivia, se le encargó organizar el ejército de reserva en Tucumán. Más tarde, comandó el Ejército del Norte, acampado en San Nicolás. Desde ese puesto, defendió la soberanía del país contra Francia e Inglaterra en el combate de la Vuelta de Obligado (20 de noviembre de 1845) donde organizó un sistema de defensa por medio de baterías. Ello le valió que se le considerara a la par de los generales Pacheco y Urquiza, como una de las “columnas de la federación”.
Luego de esta acción permaneció alejado de la función pública debido a una gran enfermedad, hasta las vísperas de Caseros en febrero de 1852, cuando recibió orden de Rosas de organizar la defensa de la ciudad contra las tropas del Ejército Grande de Urquiza. Por su iniciativa se constituyó una junta que trató de la entrega de la capital. Después de Caseros publicó un Plan de Defensa de las Fronteras de Buenos Aires (1860). Luego viajó por Brasil y Europa con sus hijos. Residió varios años en Francia, donde se destacó por sus condiciones de hombre de mundo, brillando en la alta sociedad cerca de Napoleón lll y su amistad con Eugenia de Montijo.
Su gesta en Obligado le había ganado prestigio entre sus adversarios.
Al regresar al país en 1868, abandonó toda actividad política, manifestando sus simpatías por la obra de Urquiza. Alcanzó los más altos grados en el ejército, y dueño de cierta cultura escribió en sus últimos años unas Memorias. Víctima de la fiebre amarilla, falleció en Buenos Aires, el 10 de abril de 1871. Estaba casado con doña Polonia Durante, y al enviudar contrajo segundas nupcias con doña Agustina Ortiz de Rosas, hermana del dictador y una de las beldades de su tiempo. En una sencilla ceremonia despidieron sus restos don Diego G. de la Fuente y don Carlos Guido Spano, pues no se le rindieron honores fúnebres debido a que por esos días la ciudad estaba azotada por la terrible epidemia. Hijo suyo fue Lucio Victorio Mansilla quien lo describió como “alto, robusto, blanco mate el rostro, muy pálido (el cuerpo lo tenía blanco como leche), sin pelo de barba (el bigote vino después como signo federal), derecho como un huso, redonda la cara, con unos ojos oscuros muy vivos, la nariz aguileña característica, la boca de labios gruesos irónicos, algo sensuales; negro el rizado cabello, imponente caminando, o riéndose a carcajadas cuando algo le hacía gracia…”
Su retrato pintado por el francés Goulú en 1827, fue donado al Museo Histórico Nacional por su hijo Lucio.
