代王杨侑躲在东宫，身边的侍从全都四散而逃，唯独侍读姚思廉一人在一旁侍奉。姚思廉，字简之，其父姚察是南陈吏部尚书，也是一位著名大学者，隋文帝平定南陈以后，曾说过：“我听说姚察的学识品行当世无双，我平定南陈只得到了这一人。”姚思廉家学渊源，其父曾奉命撰写《南梁书》、《南陈书》，但没有完成，姚思廉最大的成就就是在唐太宗时期子继父业，完成了这两部书；他的另一个成就是在隋炀帝大业五年奉命与他人合写了一部历史地理著作《区宇图志》。
冲入东宫的义军士兵们将要登上大殿，姚思廉厉声呵斥道：“唐公举义兵，匡扶帝室，你们不得无礼！”众人都吓了一跳，站在台阶下面。李渊随后赶到，将杨侑从东宫迁往大兴殿后面居住，允许姚思廉一直扶着杨侑送至顺阳阁下面，而后，姚思廉哭拜而去。众人都叹息说：“仁爱的人才勇敢，说的就是姚思廉啊！”李渊返回后，居住在长乐宫，他与民约法十二条，废除了隋朝的种种苛政。
李渊起兵后，阴世师、骨仪等人挖了李渊家的祖坟，李渊听说后，一直怀恨在心，每当提及此事，总是泪流满面。此时，卫玄已死，十一月十一日，李渊下令逮捕阴世师、骨仪、崔毗伽、李仁政等十几人，命令李建成将这些人全部拉到朱雀街头斩首示众，其余人等均不予追究。马邑郡丞李靖，本名李药师，雍州三原（今陕西省三原县）人。李靖容貌魁伟，有文韬武略，他经常对人说：“大丈夫如果遇到明主，必将立下大功，换取富贵。”他的舅舅韩擒虎每每与之讨论兵法，未尝不对他的见解击节赞叹，抚摸着他的脊梁说道：“能一起讨论孙吴兵法的，唯有此人啊！”历任长安县功曹、历驾部员外郎，尚书左仆射杨素和吏部尚书牛弘对他都非常赏识，杨素还曾拍着坐床对李靖说：“你最终会坐到这床上。”大业末年，李靖被任命为马邑郡丞。《隋唐嘉话》称，李靖年少贫贱，一次路过华山庙，向山神祈祷，声色俱厉地询问自己的未来，引得周围的人都是瞠目结舌。等他走出庙门一百多步，突然听见身后有人大喊一声：“李仆射慢走！”回头竟然看不到一人。李靖见天下逐渐乱了，写下《上书西岳文》，言辞非常激烈。据《赤雅》(下)记载，李靖的“笔法遒劲，激昂青云，其波掠处如快剑斫（zhuo）马”。李靖过去与李渊有私仇，在他担任马邑郡丞时亲眼看到李渊的种种作为，遂上书隋炀帝称李渊终归不会老老实实地当一个臣子，请求速速将其除去。不久，他又离开马邑，将亲自赶往江都面见隋炀帝，行至长安，因道路不通才留了下来。李渊攻入长安后，也把李靖抓了起来，将要处斩，李靖大喊道：“大人举义兵，原本是为天下扫除暴乱，却只要报私仇，而诛杀壮士吗？”李世民一再请求，李渊也觉得李靖是个人物，就把他放了。不久，李世民就将他召入自己麾下。李靖的故事很多，但署名杜光庭的《虬髯客传》所描写的李靖与红拂女的故事，因其中很多地方不符合史实，可能只是一个美丽的传说而已。
进入长安后，李渊又面临着一个是自立为帝还是拥立代王的问题。他手下的人都劝说道：“上天已经厌弃了隋朝，眷顾大唐，歌谣四处传唱，远近都知道，义军起于晋阳，一百多天即扫清了关中，如果不是上天的帮助，谁能这样？昔日汉高祖刘邦入关以后没有立即称王，以至于项羽后来，追悔莫及。大人虽然谦虚，但需要您称帝以安定天下。”老谋深算的李渊感到此时尚不是自立的良机，他一副惆怅的模样说道：“举兵之初，原本是为了社稷，社稷有主，我又岂敢当第二个刘邦而不拥立子婴呢？我今日拥立嫡长孙，又有什么可担忧的呢？”
十一月十五日，李渊安排仪仗队，率领百官，奉迎代王杨侑在大兴殿即位，大赦天下，改大业十三年为义宁元年，遥尊隋炀帝为太上皇，杨侑时年十三岁。杨侑下诏天下百姓不需再出今年的赋税，赏赐天下百姓凡是继承父祖爵位的再增加一级爵位。
十七日，李渊从长乐宫进入长安。杨侑任命李渊为假黄钺、使持节、大都督内外诸军事、尚书令、大丞相，进封为唐王，李渊以武德殿为丞相府，改教称令，每天在大兴殿附近的虞化门办公。十八日，榆林（今内蒙古自治区东胜市、准格尔旗、达拉特旗一带）、灵武（今宁夏自治区灵武市以南）、五原（今陕西省定边县，一说在今内蒙古自治区五原南）、平凉（今宁夏自治区固原市）、安定（今甘肃省泾川县）诸郡，均派人前来投降。李渊派人招徕巴蜀。十九日，杨侑下诏称：“军国事务不论大小，任命文武官员，不论官位高低以及赏罚之事，全部归丞相全权处理，只有祭祀事宜，再向皇帝报告。”于是，李渊的大将军府官员们也都名正言顺地改任为丞相府的官员，裴寂由大将军府长史改为丞相府长史，刘文静由大将军司马改为丞相府司马，以下依次换名。何潘仁命长史李纲前来晋见，李渊大喜，就把他留了下来，任命为丞相府司录，专门管理选人用人。李纲，字文纪，初名瑗，字子玉，因读《后汉书·张纲传》，仰慕张纲的为人而改名。后担任北周齐王宇文宪的参军，北周宣帝将要害死宇文宪时，先指示宇文宪的下属诬陷宇文宪，李纲誓死不从，等宇文宪被害后，李纲又亲自安葬了宇文宪。隋文帝末年，张纲担任太子杨勇的太子洗马，等杨勇被废后，李纲担任尚书右丞，后因不屈从于杨素、苏威而被废黜在家。又任命前考功郎中窦威为司录参军。李渊拿出府库中的财帛用于赏赐将士们，结果用完了布帛，以至于无法满足日常开支，右光禄大夫刘世龙献计说：“如今数万义军驻扎在京师附近，木柴昂贵而布帛便宜，请求砍伐长安城内六条主要街道上以及皇家园林内的树木，来换取将士们手中的布帛，能得到一百多万匹。”李渊听从了。
十一月二十二日，李渊以李建成为唐王世子，以李世民为京兆尹、秦公，李元吉为齐公。改太原留守为镇北府，总统山东各郡。