太尉李咸的力争下，最终汉灵帝听从他们的意见，将太后合葬于宣陵。熹平六年（177年）担任司空，不久因为地震免官。拜光禄大夫，复为廷尉、太常。光和元年（178年），迁太尉，数月，以日食免。复拜光禄大夫。光和二年（179年），改任永乐少府。司徒刘郃计划诛杀宦官，宦官曹节知道后，将陈球、刘郃下狱处死。陈球时年六十二。卢植、郑玄、管宁、华歆、审配等人都曾当过陈球的弟子。