在内侍省屋壁间为韩全诲等被屠戮的宦官画像，于是被贬夔州司户。朱全忠迫使朝廷由长安迁都洛阳。唐昭宗和唐哀帝天祐（904年—907年）初年，薛贻矩被除吏部侍郎，但没去洛阳上任。朱全忠素来器重他，在朝堂提起他，于是薛贻矩当天被拜吏部尚书，还没到任，又特拜御史大夫。天祐四年（907年）正月，显然朱全忠最终将夺帝位之际，哀帝派薛贻矩去朱全忠军部大梁相劳，薛贻矩请求以臣礼相见。朱全忠对他作揖、升阶。薛贻矩说：“殿下功德在人，天地人心都向着您，皇帝正要行舜、禹之事（即禅位于朱全忠），臣怎敢违背？”于是以对待皇帝的