在蒲津失利，高欢决定撤退。薛孤延殿后，且战且退，一天砍折十五口刀。回师后，转任梁州刺史。542年，参加玉壁之战，转任恒州刺史。543年，参加邙山之战，击破宇文泰，进爵为县公。544年，在高欢属下击破山胡。546年，在玉壁攻打西魏。入朝为左卫将军，改封平秦郡公。薛孤延为左厢大都督，与东魏诸军攻打颍州。监督建造土山，因为酒醉，被西魏军所袭据。平定颍州，诸将回到邺城，宴会华林园。高澄在薛孤延阶下坐着，羞辱皇帝魏孝静帝。后兼领军将军，出任沧州刺史，别封温县男。550年，北齐建国，别封都昌县公。551年，担任太子