刘贵推荐他为都督，加征虏将军，封永固县侯。后来在高欢属下为都督，从高欢起兵。在高欢属下于广阿破尔朱兆，平定邺城，薛孤延以功进爵为公，转任大都督。532年，韩陵之战大破尔朱氏，加位金紫光禄大夫。533年，在赤谼岭追击尔朱兆，担任第一领民酋长。534年，东魏建国，薛孤延任显州刺史，加车骑将军。537年，在高欢属下攻打西魏。窦泰在蒲津失利，高欢决定撤退。薛孤延殿后，且战且退，一天砍折十五口刀。回师后，转任梁州刺史。542年，参加玉壁之战，转任恒州刺史。543年，参加邙山之战，击破宇文泰，进爵为县公。544年，