Elettricista che nel tempo libero si dedica al ballo ed al canto, viene scoperto da Federico Fellini nel corso di uno dei suoi celebri provini: dopo il debutto (con una piccolissima parte, nel '69, in "Fellini Satyricon"), compare nuovamente ne "I clowns" (1970) e, soprattutto, in "Roma" (1971), dove egli è l'imitatore di Fred Astaire al quale - sul palco del teatro Jovinelli - la platea scatenata tira contro un gatto morto. E' in "Amarcord" (1974), tuttavia, che egli riesce davvero a mettersi in mostra nel ruolo di "Naso", l'amico di Titta coi calzoni alla zuava ed il basco in testa, perennemente perduto dietro le forme sinuose della "Gradisca". Notato per il suo fisico rotondetto e la sua vivacità, per la faccia stralunata, irregolare e la voce cui riesce a conferire infinite tonalità, Vitali diviene il comprimario d'elezione nell'ambito della commedia erotica: egli è, infatti, insostituibile "spalla" per Lino Banfi ("L'insegnante viene a casa", 1978, di Michele Massimo Tarantini; "La liceale seduce i professori", 1979, di Mariano Laurenti; "L'insegnante balla... con tutta la classe", 1979, di Giuliano Carnimeo; "La poliziotta della squadra del buoncostume", 1979, di M.M.Tarantini) e Renzo Montagnani ("L'insegnante va in collegio", 1978, di Mariano Laurenti; "L'insegnante viene a casa", 1978, di M.M.Tarantini; "Dove vai se il vizietto non ce l'hai?", 1979, di Franco Martinelli alias Marino Girolami; "La poliziotta a New York", 1981, di M.M.Tarantini), prima di assurgere al ruolo di protagonista assoluto nei panni di Pierino, il "monello adulto" irriverente e sboccatissimo di "Pierino contro tutti" (1981) e "Pierino colpisce ancora" (1982), ambedue firmati dallo specialista Marino Girolami. Dopo, il tramonto del fortunato "genere" alle cui sorti egli è indissolubilmente legato, segna pure la fine della sua carriera d'attore: vanno ancora ricordate la partecipazione a "Mortacci" (1989) di Sergio Citti ed uno sfortunato tentativo di tornare ai successi d'un tempo con "Pierino torna a scuola" (1990, regia di Mariano Laurenti) che passa, però, del tutto inosservato.