当时李吉甫方拜相，不知该如何用人，便向裴垍请教。垍随即列出三十人的名字，李吉甫按照他给的列表录用人才，受人称赞。元和三年，代替李吉甫以中书侍郎同平章事入相。在担任相国的期间，裴垍提拔了许多能人贤士，包括裴度、李绛、崔群、韦贯之等，这些人后来都相继入相。白居易《赠裴垍官制》称：“故太子宾客裴垍，忠正恭慎，佐予为理，事君尽礼，徇国忘身。”元和五年（810年），裴垍因病罢相，改任兵部尚书。隔年（811年）再改任太子宾客，后旋即病逝，追赠太子太傅。元稹在《感梦》诗中曰：“自从裴公无，吾道甘已矣。”裴垍育有二