辞退不受。万历四十二年（1614年），指挥使傅振商推荐他成为蓟镇标营都司。天启二年，官至署都督佥事。当时孙承宗至辽东，将蓟镇三协十二路分设三大将。以祖寿领西协，驻守遵化，统辖石匣、古北、曹家、墙子四路。天启七年（1627年），奉命率兵增援宁锦，但为袁崇焕所忌（一说不敢战）。日后被免官。崇祯二年（1629年），清兵迫燕京，祖寿与大同总兵满桂共同防守凉水河一线，皇太极亲率大军进攻德胜门，满桂节节败退，祖寿打算前去救援，却被流矢射中前额，殉职。赠少保、左都督，改赠太师，谥忠节，葬于昌平州龙虎台。