Ullenhag utsågs till ny ordinarie riksdagsledamot från och med 14 juli 2009 sedan Cecilia Wikström avsagt sig uppdraget. Detta framgår av Sveriges riksdags protokoll 2008/09:137 (§ 2).
Ullenhag var invald i Sveriges riksdag för Uppsala läns valkrets. Valkretsen framgår av Sveriges riksdags protokoll 2002/03:1 (§ 2) respektive 2006/07:1 (§ 2; ersättare).
Ullenhag var statsrådsersättare för Jan Björklund under perioden 4–5 oktober 2010. Detta framgår av Sveriges riksdags protokoll 2010/11:1 (§ 3) och 2010/11:3 (§ 3).
Ullenhag utsågs till ny ordinarie riksdagsledamot från och med 22 januari 2013 sedan Nyamko Sabuni avsagt sig uppdraget. Detta framgår av Sveriges riksdags protokoll 2012/13:56 (§ 2).
Ullenhag var invald i Sveriges riksdag för Stockholms läns valkrets. Valkretsen framgår av Sveriges riksdags protokoll 2010/11:1 (§ 2; ersättare).
Ullenhag var invald som ordinarie ledamot i Sveriges riksdag för Stockholms kommuns valkrets. Valkretsen framgår av Sveriges riksdags protokoll 2014/15:1 (§ 2).