后来，朝廷征召陈球，拜为将作大匠，负责建造桓帝的陵园，所花费用，减省数十百万。之后，陈球转任南阳郡太守，在任上，纠察当地豪强，被当地豪强诬陷，召回京师，关进廷尉监狱。恰逢大赦天下，陈球被免职，返回家乡。

后来，朝廷又征召陈球，拜为廷尉。灵帝熹平元年，窦太后驾崩。窦太后原来迁至南宫云台居住，宫内宦官对窦氏依然怨恨，窦太后驾崩，宦官用衣车载着窦太后的尸体，放置在洛阳城南集市的房子里，达数日之久。中常侍曹节、王甫欲用贵人礼仪，殡殓窦太后。灵帝说：“太后立朕为皇帝，继承大统。《诗经》讲：‘无德不报，无言不酬。’岂能以贵人身份安葬太后？”还是用太后礼，为窦太后发丧。及至安葬时，曹节等人又想另选墓地，埋葬窦太后，以冯贵人陪葬桓帝。灵帝下诏，诏令朝中公卿廷议，又诏令中常侍赵忠负责。当时，太尉李咸有病，勉强起身，由人搀扶着坐车来到朝堂，随身带着捣碎的花椒。临别时，李咸对妻子讲：“如果皇太后不能配享先帝，不能享受血食，我就不活着回来了。”廷议时，在座者有数百人，相互观望，注视着中常侍赵忠，很久没有人开口讲话。赵忠说：“廷议就这样定了。”赵忠责怪公卿以下官员相互观望。陈球起身说：“皇太后出身于盛德之家，母仪天下，应该配享先帝，毫无疑问。”赵忠笑着说：“陈廷尉可以执笔，记录下来。”陈球继续往下说：“皇太后充任椒房，聪明贤惠，有母仪之德。太后遭遇皇位后嗣断绝，遂诏命拥立圣明，继承先帝，奉祀宗庙，功德至重。先帝晏驾，太后因为受到大案牵连，移居空宫，不幸过早驾崩。太后家人虽然获罪，事出有因，并非太后之过。如果另外改葬，会令天下人失望。而且，冯贵人的陵墓遭到发掘，骸骨暴露在外，与贼人的尸骸放在一起，魂灵已经遭受污染。冯贵人无功于国家，如何配享至尊？”赵忠明白了陈球的意思，勃然变色，叱责陈球：“陈廷尉此议甚好！”陈球说：“陈氏、窦氏蒙受冤屈，皇太后无故被幽禁在宫中，臣每当念及此事，常痛心不已。天下人为此愤恨、叹息。今日讲出这些话，即使退朝领罪，臣也心甘情愿。”公卿以下官员，均附议陈球的谏言。最初，李咸不敢讲话，看到陈球义正词严，当廷表达意见。李咸大声说：“臣也认为，太后应该配享先帝，此奏议与臣的意见，不谋而合。”与会的大臣，此时脸上皆露出惭愧之色。曹节、王甫还要争辩，说此前梁太后家族，犯下大逆罪，梁太后驾崩，另外葬在懿陵，武帝当年废黜卫皇后，最后也是以李夫人陪葬，而今，窦氏家族罪恶深重，窦太后岂能与先帝合葬？李咸又来到阙门，向朝廷上疏：“臣以为，章德窦太后虐待害死恭怀皇后，安思阎太后外戚家族犯下大逆罪，和帝并无另外改葬的意思，顺帝也并无贬黜另外改葬的诏书。至于卫皇后，孝武帝在世时，亲自贬黜，不可以与之相比。如今，长乐太后仍然享有尊号，此前临朝称制，统治天下，还有定策拥立圣明的功劳，光耀汉室福祚。太后以陛下为儿子，陛下岂能不以太后为母亲？儿子不能贬黜母亲，臣下不能贬黜君王。太后应该与先帝在宣陵合葬，一如旧制。”灵帝看了奏疏，对曹节等人讲：“窦氏家族虽然不德，但是，窦太后对朕有拥立之功。不应该再另外选址改葬。”曹节等人无言以对。廷议结果，就此定下。李咸，字符贞，汝南郡人，在州郡担任过职务，以廉洁、干练而知名，朝中百官，认为李咸有清廉操守、忠义之名，朝中权贵、宦官多忌惮李咸。

灵帝熹平六年，灵帝拜陈球为司空（御史大夫），因为地震，陈球又被免职。此后，陈球受拜为光禄大夫，再次担任廷尉、太常。灵帝光和元年，陈球升任太尉，几个月后，因为日食，又遭免职，受拜为光禄大夫。第二年，陈球担任永乐宫少府。陈球暗中与司徒河间国人刘郃共谋，诛杀宦官。

最初，刘郃的哥哥侍中刘儵，与大将军窦武一起，共谋诛杀宦官，事情败露，被杀，因此，刘郃愿意与陈球联合。事情还没有眉目，陈球又写信给刘郃：“公出身刘氏宗室，位高权重，以宰相尊位，受到天下人仰望。作为社稷重臣，公岂能随声附和，在此关键时刻，不站出来讲话？如今，曹节等人肆无忌惮，危害朝廷，而且，长久在皇帝左右。还有，公的哥哥刘侍中被曹节等人杀害，永乐太后也知道此事。而今，公可以向朝廷上表，将卫尉阳球改任司隶校尉，而后收捕曹节等人，处以死刑。政令由皇上发出，天下归于太平，大功可翘足而待。”宫中尚书刘纳，为人正直，因为忤逆宦官，被赶出皇宫，出任步兵校尉，也来规劝刘郃。刘郃说：“宫中宦官有很多耳目，担心事情未成，反而先受其害。”刘纳说：“公身为国家栋梁，如今，国家处于倾危之际，不努力扶持，要你这个宰相有何用？”刘郃答应了，此后又联络阳球。

阳球的小妾，是程璜的女儿，程璜在宫中任职，被人称为“程大人”。曹节等人风闻陈球等人合谋用计，遂用重金收买程璜，同时威胁程璜。程璜害怕了，将陈球等人的谋划告诉曹节，曹节带上程璜，向灵帝禀告：“刘郃等人与藩国相互勾结，心存邪念，多次借助永乐太后的声威，收受贿赂，声名狼藉。步兵校尉刘纳与永乐宫少府陈球、卫尉阳球私下里书信来往，图谋不轨。”灵帝闻言大怒，下诏策免刘郃。刘郃与陈球、刘纳、阳球被捕入狱，死在狱中。陈球死时，六十二岁。

陈球的儿子陈瑀，担任吴郡太守；陈瑀的弟弟陈琮，担任汝阴郡太守；陈球弟弟的儿子陈珪，担任沛国相；陈珪的儿子陈登，担任广陵郡太守，都是知名官员。

赞辞如下：安储遭谮，张卿有请。龚纠便佞，以直为眚。二子过正，埋车堙井。种公自微，临官以威。陈球专议，桓思同归。