012年7月，裴延姝代表韩国出战英国伦敦举行的奥林匹克运动会羽毛球比赛女子单打项目，在小组赛阶段先后击败马来西亚的郑清亿和意大利的阿格内塞·阿莱格里尼，顺利晋级淘汰赛；但在首轮赛事便以1比2（21-15、14-21、14-21）负于赛事头号种子、中国的王仪涵出局，16强止步。
2013年世锦赛晋四强.2013年8月，裴延姝参加中国广州举行的世界羽毛球锦标赛，以13号种子身分出战女子单打项目。在首圈轮空后，她在第二、三圈分别击败香港的陈祉嘉和日本的高桥沙也加晋级；在半准决赛面对3号种