《旧五代史》编成后，受到文人和史家的重视。司马光修《资治通鉴》以及后来胡三省撰《通鉴注》，皆从中取材。北宋文坛名家沈括、洪迈等人的著作也多加援引。因为修订此书时，南方诸国还存在，许多参与编书的人对南方史事更为熟悉，因而更多编进了有关十国的第一手资料。直到明清之际，史家吴任臣撰《十国春秋》时，曾向当时的著名思想家黄宗羲借过《旧五代史》，这说明在《旧五代史》里包含着许多南方十国的可贵资料。 
    修订一部史书，仅用了短短一年半的时间，薛居正凭着自己的才华，奠定了他在宋太祖心中的地位。公元975年，宋太祖经过杯酒释兵权等一系列的举措，把政局调整得十分稳定。宋太祖感激地对薛居正等人说，如今岁岁粮食丰收、年年物产丰富，如果不是上天的保佑，我们哪有这样的好福气，作为朝中重臣，更应该同心协力思考朝政，如果我作出了有偏差的决定，一定要及时帮我挽回，这样才能实现大宋一统天下的大局。薛居正和众朝臣一样，全心全意辅佐宋太祖。 
    开宝年间，薛居正与沈伦一起任宰相，薛居正坚守臣道，得到宋太祖高度评价。宋太祖曾经对薛居正说：“自古帝王很少能够正己，臣子大多没有远略，虽然身居显位，不能垂名后世，而身陷不义之名，子孙遭殃，因为君臣没能尽行其道啊。我看唐太宗接受大臣谏议，直接指出他的过错而不以为耻。在我看来，不如自己不做错事，使别人没有指责。又观古代的大臣很多不能慎终如始，能够得以保全而且享受厚福的人，是由于忠正啊。” 
    公元976年，宋太祖的弟弟赵光义即位，薛居正加左仆射、昭文馆大学士。 
    然而，一代史学大家的离开却是因为丹砂中毒。公元981年，薛居正随从宋太宗平定晋阳回到东京开封后，升官位为司空。一天，正在上奏政事时，发觉服丹砂中毒，于是,快步走出殿堂。到殿门外，喝了一升多水，堂吏把他扶到中书省时，已经不能说话，只是指着廊庑间的储水器。身边的人把水取来时，他已经不能喝，吐气像烟雾，用车载回家里，随即离世，享年70岁。后追赠太尉、中书令，谥号文惠。薛居正喜好读书，在处理政务的同时，写了不少手稿，死后其子整理手稿30卷上奏朝廷，宋太宗赐名《文惠集》。 
    对于薛居正的一生，范纯仁这样说：“发挥圣德，经纬邦国。端重言归，庐在空谷。松柏滋荣，公式鹿攸伏。惟孝惟忠，其人如玉。”