丛亭里分属三里，而延孙家更是在吕县，虽然同样自称是楚元王刘交后人，却事实上是两家人，故其实这项除授根本不符合遗诏。不过，孝武帝为了让延孙这心腹成功上任，于是下令与其合族。大明三年（459年），宋孝武帝决定要对付刘诞，刘诞被逼反叛，延孙率先派中兵参军杜幼文出兵讨伐，但刘诞时已据城自守，幼文折返。当时刘诞派刘公泰去延孙处寻求支持，但延孙斩公泰并送至建康，再派杜幼文支援讨伐刘诞的沈庆之大军。同年，延孙进车骑将军，加散骑常侍。大明五年（461年），刘延孙上表以刘诞已死，自求解南徐州刺史一职，孝武帝遂以其为侍中、