并贬为唐州司马。大和六年十二月丁未日，杜元颖卒于循州贬所。杜元颖临死前，他上书乞求死后赠官，于是文宗追赠他为湖州刺史。杜元颖和李德裕关系很好，唐武宗会昌年间，李德裕执政，恢复杜元颖的官爵。杜元颖的侄子、杜元绛的儿子杜审权和杜审权的儿子杜让能、杜让能的儿子杜晓后来担任宰相。《新唐书·艺文志》记载杜元颖五题一卷，《全唐诗》存诗一首。