С начала 2000-х Сергей Веремеенко является одним из руководителей НПП «Сапфир», базового предприятия российской оборонной промышленности. Это одно из немногих оборонных предприятий, сумевшее сохранить свою базу и профессиональные кадры в разгромные 90-е годы. На предприятии трудится свыше 400 высококлассных специалистов в области микроэлектроники. Производство на «Сапфире» элементов таких ракет, как «Союз», «Сатана» и «Синева» позволяет сохранять ядерный щит страны. В 2004 году Сергей Веремеенко получил приглашение от федерального руководства заняться новым направлением государственной работы – был избран вице-президентом Российской инженерной академии, президентом Фонда содействия развитию регионов, сопредседателем президиума Высшего инженерного совета РФ. С 2004 по 2016 год — председатель Совета директоров ОАО «Всероссийский институт легких сплавов».
