พลตำรวจโทฐิติราชเริ่มต้นรับราชการในตำแหน่งรองสารวัตรสืบสวนสอบสวน สถานีตำรวจนครบาลลุมพินีจากนั้นจึงได้ก้าวหน้าในหน้าที่ขึ้นมาตามลำดับ

กระทั่งวันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2558 พลตำรวจโทฐิติราชขณะมียศเป็น พลตำรวจตรี และมีตำแหน่งเป็นรองผู้บัญชาการตำรวจสอบสวนกลางได้รับแต่งตั้งให้เป็นรักษาราชการแทนผู้บัญชาการตำรวจสอบสวนกลางแทน พลตำรวจโท พงศ์พัฒน์ ฉายาพันธุ์ ที่ถูกปลดออกจากตำแหน่งและให้พ้นจากราชการเนื่องจากกระทำผิดวินัยร้ายแรงและได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้า ฯ แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้บัญชาการตำรวจสอบสวนกลางเมื่อวันที่ 7 เมษายน พ.ศ. 2558 [8]พร้อมกับรับพระราชทานยศ พลตำรวจโท ในวันเดียวกัน [9]

ต่อมาในวันที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2559 พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้า ฯ แต่งตั้งพลตำรวจโทฐิติราชให้ดำรงตำแหน่งนายตำรวจราชสำนักโดยให้มีผลย้อนหลังตั้งแต่วันที่ 1 มิถุนายนปีเดียวกัน [10]

จากนั้นในวันอังคารที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2561 สมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมหาวชิราลงกรณ บดินทรเทพยวรางกูร ได้มีพระราชโองการโปรดเกล้า ฯ ให้โอนย้ายพลตำรวจโทฐิติราชมาเป็นข้าราชการในพระองค์ฝ่ายนายทหารสัญญาบัตรตำแหน่ง นายทหารปฏิบัติการประจำ สำนักงานผู้บัญชาการทหารมหาดเล็กราชวัลลภรักษาพระองค์ หน่วยบัญชาการถวายความปลอดภัยรักษาพระองค์ พร้อมกับรับพระราชทานยศ พลโท โดยให้มีผลตั้งแต่วันศุกร์ที่ 28 กันยายน พ.ศ. 2561 [11]

นอกจากนี้ในวันจันทร์ที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2561 ได้มีพระราชโองการโปรดเกล้าฯ ให้พลโทฐิติราชรับราชการสนองพระเดชพระคุณในตำแหน่งนายทหารราชองครักษ์ โดยให้มีผลตั้งแต่วันศุกร์ที่ 28 กันยายน พ.ศ. 2561 [12]

นอกจากนี้ในวันจันทร์ที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2562 ได้มีพระราชโองการโปรดเกล้าฯ ให้พลโทฐิติราชรับราชการสนองพระเดชพระคุณในตำแหน่งหัวหน้าสำนักงานรองผู้บัญชาการทหารมหาดเล็กราชวัลลภรักษาพระองค์ (๓) หน่วยบัญชาการถวายความปลอดภัยรักษาพระองค์ (อัตรา พลโท) โดยให้มีผลตั้งแต่วันอังคารที่ 8 มกราคม พ.ศ. 2562 เป็นต้นไป [13]

นอกจากนี้ในวันศุกร์ที่ 5 กรกฎาคม พ.ศ. 2562 ได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าโปรดกระหม่อม ให้พลโทฐิติราชดำรงตำแหน่งรองผู้บัญชาการทหารมหาดเล็กราชวัลลภรักษาพระองค์ (๓) หน่วยบัญชาการถวายความปลอดภัยรักษาพระองค์ (อัตราพลเอก) และพระราชทานยศพลเอก ทั้งนี้ ตั้งแต่วันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2562 เป็นต้นไป[14]