I mai 2007 ble han fristilt av Bradford City, og den påfølgende måneden signerte han under på en permanent kontrakt med Rochdale som han hadde vært på låneopphold hos tidligere i sesongen. Muirhead skåret for øvrig på det avgjørende straffesparket slik at Rochdale ble kvalifisert for playoff–finalen i League Two etter å ha slått Darlington. Etter ett år i klubben ble han satt på overgangslisten av Rochdale i juni 2008, og om lag én måned senere kom Muirhead og klubben til enighet om å avslutte arbeidsforholdet på grunnlag av at han ønsket å spille høyere opp i ligasystemet.