胡龙牙、成景儁、元略等梁将北上接应并佔领徐州，朝廷下诏让元延明担任东道行台，都督临淮王元彧、李宪等部队攻打彭城。元延明再派将领丘大千筑堡垒阻挡梁军前进。梁军成功佔据徐州后，由豫章郡王萧综都督众军，镇守彭城。后来，梁武帝萧衍命令萧综退军，原先萧综认为自己是南齐东昏侯萧宝卷之子，若南归后恐无机会与待在北魏的叔父齐王萧宝寅相见，遂于同年（525年）六月率数骑连夜投奔元延明，梁军因此崩溃，元延明趁机收复徐州全境。战后任命为徐州刺史，当时徐州地区久经战乱，民生凋敝，元延明上任后安抚慰问百姓，吸引流户重归故土，安居家业