อดีตเป็นรองนายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดสระบุรี ต่อมา พ.ศ. 2554 สมัครเป็นสมาชิกพรรคเพื่อไทย พร้อมกับพี่ชาย (องอาจ วงษ์ประยูร)[1] และลงสมัครรับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดสระบุรีเป็นครั้งแรก สามารถเอาชนะร้อยตรีปรพล อดิเรกสาร อดีต ส.ส. จากพรรคภูมิใจไทย

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

อรรถพล วงษ์ประยูร ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 1 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 จังหวัดสระบุรี สังกัดพรรคเพื่อไทย