唐高宗即位以后，薛元超迁转绐事中。给事中为谏官，任内他多次上书指陈时政得失，受到唐高宗的称赞和采纳。不久，他又转迁中书舍人，并加授弘文馆学士，兼修国史。永徽五年（654年），薛元超因母丧去职。第二年，他被起用为黄门侍郎，兼太子左庶子，任内曾引荐寒士任希、高智周、郭正一、王义方、孟利贞等10余人，都是一时人选，颇为人们所称道。之后，他出任为饶州刺史。