之人所应获封，向魏孝庄帝上奏章坚决辞让。李延寔因此被改封濮阳郡公，改授予太傅。永安二年八月己未（529年9月28日），李延寔调任为司徒公，外任为使持节、侍中、太傅、录尚书事、东道大行台、都督、青州刺史。因为李延寔之前疾病缠身，魏孝庄帝下诏以李延寔的妻弟卢道约为李延寔长史，寄希望卢道约匡正维护李延寔。建明二年（531年）十二月，尔朱兆进入洛阳囚禁了魏孝庄帝，尔朱兆认为李延寔是外戚，派人将他杀害于青州馆舍。魏孝武帝初年，李延寔归葬于洛阳，朝廷赠予使持节、侍中、太师、太尉公、录尚书事、都督、雍州刺史，谥号孝懿。