后迁汝南郡太守。欧阳歙以太守身份亲自教授数百人。建武九年（33年），更封夜侯。建武十五年（39年），接任大司徒。欧阳歙不自爱，贪得无厌，结果查出欧阳歙在汝南太守任内，贪污千余万钱，被捕下狱。其门徒一千余人集结在皇宫门外，请求皇帝饶恕，甚至有人自处髡刑和剃刑。又有平原郡（山东省平原县）人礼震，年仅十七岁，赶赴京城，请求代替欧阳歙一死。刘秀不准，欧阳歙遂于冬十一月甲戌死在狱中。《资治通鉴》称欧阳歙是因“度田”事而下狱死，有误。