公元688年，武则天命拆乾元殿，于其址更建明堂，以薛怀义充使督工，征民夫数万。"明堂大屋凡三层，计高三百尺"。明堂修成，又在其北另修天堂，规模次于明堂。其年十一年完工后，薛怀义被拜为左威卫大将军，封梁国公。
公元689年，突厥犯边，武则天命薛怀义为清平道大总管，率军抵御。他领兵北行至定襄郡大利县的紫河，未遇见突厥军队，在单于台（在今内蒙古呼和浩特市西）刻石记功而还。武则天加授他辅国大将军，进右卫大将军，改封鄂国公、柱国，赐帛二千段。
公元693年，突厥再次犯边，武则天又命薛怀义为伐逆道行军大总管，两位宰相当他的幕僚，率领十八位将军出征。因突厥自行撤兵，薛怀义未行。
薛怀义享受武则天恩宠十几年，可见其手段如何了，但此人运气也的确不错，如果哪次突厥真的来攻，估计就有得受了。
