大和八年(834),王质出任宣歙观察使,召夷直与刘蕡、赵晰等从事,皆一代名流。文宗时,入朝为左司、吏部两员外郎,迁中书舍人。武宗立,出为杭州刺史,又贬为驩州司户参军。宣宗时,历任江、华二州刺史,后又复入为兵部郎中。大中十年(856)授苏州刺史,次年转华州刺史、潼关防御、镇国军等使,官终散骑常侍。夷直有诗名,其诗多为绝句,内容以感怀酬赠之作为多。《全唐诗》录存其《献岁书情》、《同乐天中秋夜洛河玩月》、《观淬龙泉剑》等诗五十七首,编为一卷。《全唐诗外编》补诗一首,《全唐文》录存其文一篇。
寄婺州李给事二首。唐代。裴夷直。 心尽玉皇恩已远,迹留江郡宦应孤。不知壮气今何似,犹得凌云贯日无。瘴鬼翻能念直心,五年相遇不相侵。目前唯有思君病,无底沧溟未是深。
省中题新植双松。唐代。裴夷直。 端坐高宫起远心,云高水阔共幽沈。更堂寓直将谁语,自种双松伴夜吟。