与桓玄关系向来都不甚亲密，但桓玄于元兴元年（402年）率兵攻下建康，诛杀掌政的司马道子、司马元显父子，控制朝廷后，殷仲文就弃郡投奔桓玄。桓玄对此十分高兴，于是以他为自己的谘议参军，并得与王谧及桓玄心腹卞范之相同的宠待。元兴二年（403年），桓玄倚重的桓伟去世，殷仲文及卞范之皆催促桓玄早日篡位，而桓玄亦有相同想法，于是以殷仲文为侍中，领左衞将军，总掌诏命之事。同年桓玄获加九钖，赐九钖的诏文原稿就正正出自殷仲文之手。桓玄于当年年末篡位称帝，就在第一日进建康宫，坐下御床上时御床就坍塌了。当时众人都大惊失色，而