Po uniwersytecie Vitharana pracował jako oficer medyczny (1959–67) i był sekretarzem w Szpitalu Ogólnym w Kolombo w latach 1963/64. Jego praca podyplomowa przyniosła mu tytuł doktora medycyny klinicznej na Uniwersytecie Cejlońskim w 1965 r. Następnie wyjechał na studia do Wielkiej Brytanii, uzyskując dyplom z bakteriologii w London School of Hygiene & Tropical Medicine w 1968 r. oraz doktorat. . Doktoryzował się z wirusologii na Uniwersytecie Londyńskim w 1971 r. Specjalizuje się w bakteriologii i wirusologii, Vitharana dołączył do Medical Research Institute (MRI) w Kolombo w 1972 roku, służąc jako jego dyrektor od 1983 do 1994. Był kierownikiem działu wirusologii w MRI od 1972 do 1994. Vitharana był konsultantem wirusologiem w Edinburgh City Szpitalne Regionalne Laboratorium Wirusów w latach 80. W latach 1991-1993 był zastępcą dyrektora Victoria Infectious Diseases Reference Laboratory w Melbourne .
W wyborach parlamentarnych w 2015 roku Vitharana została wpisana na listę kandydatów z Listy Krajowej UPFA. Jednak po wyborach nie został wpisany na Listę Krajową.
