南宋
绍兴五年(1135年)在朝的几位
老臣向朝廷推荐，说陈渊“有文有学，通达世务，垂老流落，负材未试”。朝廷允让陈渊当
枢密院编修官。同年十月，
李纲出任江南西路安抚制置大使，请陈渊在李纲幕府里主管“机宜文字”。陈渊除代李纲起草大量的文件书信以外，还为李纲出谋献策。
绍兴八年，
宋高宗召72岁的陈渊面谈，陈渊直率地指出“恩惠太滥，赏给太厚，颁赉赐予文费太过”的时弊，并提出相应的对策。高宗和陈渊谈话后对人说：“渊乃杨时之婿，老成有学，可嘉也。”于是赐陈渊为
进士出身，授予
秘书丞职。宋高宗还曾赞扬陈渊对
《论语》、
《孟子》等经典著作有独到见解，认为可以进用。但此时政治斗争复杂。右相
秦桧为了给投降路线扫除障碍，千方百计排挤主战的左相
赵鼎。绍兴八年，赵鼎被罢去左相。而陈渊却挺身而出上奏，认定“赵鼎可以任天下之重，乞留之，以济中兴之然。”秦桧由此指责陈渊“欲置我于何地耶？”
绍兴九年，宋高宗任命陈渊为监察御史。不久，又任
右正言。高宗对陈渊说：“过去陈瓘当谏官，评论国家的安危治乱，总是联系到任用君子还是任用小人的大事，又揭露蔡京误国的罪恶，后来发生靖康之祸，证明他是对的；假如当年听取陈瓘之言，不被奸臣利用，也不至于有今天南渡立小朝廷的结局。今任命你这个官职，责任不轻，愿你不辜负你家的名声，这是我对你的深切希望。”
陈渊没有辜负高宗对他的期望。“凡涉及国家乱治之本源，学术的邪正，君子小人朋党之分，中国和外国的逆顺之理”等等，他都积极奏言。此时，秦桧已独专宰相，正准备接受金国条件议和。陈渊为此连奏5章，坚决反对投降议和，明确指出秦桧的议和条件是误国乱政，丧失民心。秦桧对陈渊的多次上奏大为恼火，就对他亲信说：“陈右正言如能少发议论而缄默，他的地位就可以改变。”并叫监察御史陈楠去向陈渊传达秦桧的意图。陈楠说：“陈右正言是天下最正派之臣，怎能为利害祸福而动心。”
金人在北方曾扶植一个“大齐”伪政权。绍兴七年，金人又把“大齐”废除。在“大齐”任“工部侍郎”的
郑亿年，到南宋投靠秦桧，成了秦桧的亲信。绍兴九年，秦桧恢复郑亿年降金前的资政殿大学士的官位。陈渊闻讯立即上奏，指出郑亿年有“从贼之丑”，不可复官。这就更触怒了秦桧，即有秦桧的亲信告发陈渊曾讲过
汉武帝尊重敢于直谏的大臣
汲黯和北宋
苏轼抨击奸臣的故事。秦桧即以“说古讽今”的罪名，罢了陈渊的官。
绍兴十三年(1143年)，在南宋京都临安修建国子监、太学，宋高宗又任命陈渊为
秘书少监兼崇政殿说书，要他讲解《左传》。这时陈渊已被罢官回归故里4年之久。他接到御书后，即上表婉言辞谢，并以“曾祖父
陈世卿也任过秘书少监之职，自己应当回避”为托辞。