杜延年是杜周的小儿子，字幼公，明晓法律。汉昭帝刚刚即位，大将军霍光秉政，以为延年乃杜周的三公子，吏材有余，就让他补军司空。始元四年(前83)，益州少数民族谋反，延年以校尉身份带领南阳士卒攻击益州，返回朝廷，做谏大夫。左将军上官桀父子与盖长公主、燕王阴谋叛乱，一位叫燕仓的小吏知道他们的计划，就告诉了大司农杨敞。杨敞惶惧，上疏言病，还把此事转告延年。延年就向霍光告发，使得上官桀等人及时伏诛，他因功被封为建平侯。
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杜延年本来就是大将军霍光的下属官吏，他首先告发奸人阴谋，有忠直的节操，由此被提拔为太仆右曹给事中。霍光持刑罚严厉，延年辅之以宽大。延年审理燕王的案件时，御史大夫桑弘羊之子桑迁逃亡，过访父亲的故吏侯史吴。后来捉到桑迁，把他正法。恰好赶上大赦，连坐的侯史吴被释放出狱。廷尉王平与少府徐仁交互审查谋反之事，皆以为桑迁连坐其父桑弘羊谋反，而侯史吴藏匿他，并不是隐藏反叛者，而是隐藏受到牵连者，于是就按照赦令免除了侯史吴的罪过。
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后来侍御史重新审查该事，以为桑迁通明经术，知道其父谋反而不谏诤，与反叛者无异;侯史吴原来是俸禄为三百石的官吏，不应该与普通人藏匿受到牵连者同罪，因此侯史吴不能赦免，于是就上奏请求重新审理，并弹劾廷尉、少府放纵反叛者。少府徐仁是丞相车千秋的女婿，所以车千秋多次为侯史吴进言，但害怕霍光不采纳自己的意见，于是就召集中二千石、博士，议论按照法律应该怎样处理侯史吴。参加议论的人都知道大将军的意旨，就主张侯史吴犯有大逆不道之罪。
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第二天，车千秋把众人的议论上奏，霍光以为车千秋擅自召集中二千石以下官员，外朝、内朝意见相左，于是就把廷尉王平、少府徐仁投进监狱。朝廷大臣皆恐丞相车千秋被连坐，于是杜延年挺身而出，向霍光进言，为车千秋辩护。霍光认为廷尉、少府弄法轻重，皆论罪弃市，而不连坐丞相车千秋，并且他在丞相之任没有受到贬黜。杜延年就是这样“论议持平，合和朝廷”的。
