50年代和60年代初，大寨就成了地区、省、全国的先进典型，陈永贵本人也成为全国劳动模范、模范党支部书记。陈永贵和大寨的突出事迹为毛泽东所了解是在1964年。这一年的3月28日，毛泽东去南方巡视，专列停在邯郸火车站，山西省委第一书记陶鲁笳到邯郸火车站毛泽东专列上汇报工作。在汇报中，陶鲁笳提到了陈永贵和大寨的事迹。

对此，毛泽东十分重视。他问陶鲁笳：陈永贵是哪几个字？他识不识字？陶鲁笳用笔在纸上写下了陈永贵三个字，然后告诉毛泽东，陈永贵不大识字，但讲话很讲辩证法。毛泽东听后更感兴趣了，他告诉陶鲁笳，一定要把陈永贵和大寨的事迹材料送给他。

之后，毛泽东又打电话给周恩来，要他了解大寨和陈永贵的情况。周恩来通过山西省委了解到大寨的实际情况后，向毛泽东作了汇报，毛泽东也看了大寨和陈永贵的事迹材料，觉得这是一个很有说服力的典型。从那以后，毛泽东和周恩来都对大寨的经验给予了充分的肯定，对陈永贵十分赏识。1964年12月26日，毛泽东过71岁生日的时候，在他自费宴请的客人中，就有陈永贵。

陈永贵在周恩来的陪同下到人民大会堂时，毛泽东热情地拉着他的手，问了他身体、家庭等许多方面问题，使陈永贵深受感动。席间，毛泽东还特意让陈永贵坐在自己身边。此后，经毛泽东提议，陈永贵以一个农民的身份，逐步走上了领导岗位。那时，陈永贵经过自己刻苦学习，也基本能看懂文件了，能读《毛泽东选集》了。“文化大革命”初期，经毛泽东和周恩来提议，陈永贵当上了晋中地区领导人，不久又晋升为山西省的领导人。

1969年，在党的九大上，经毛泽东和周恩来的提名，陈永贵当选为中央委员。党的十大时，又是经毛泽东和周恩来提名，陈永贵当选中央政治局委员，不久被任命为国务院副总理。

在“文革”中，陈永贵出于听毛主席的话、跟共产党走的朴素感情，对毛泽东采取的路线、方针、政策是积极拥护的。在当时的历史条件下，他在宣传大寨经验上，也带有浓厚的“左”的色彩。但是，他与“四人帮”有本质的不同。