赵光义的长子赵元佐自幼聪明机警，长得又像赵光义。并且有武艺，善骑射，还曾经随赵光义出征过太原、幽蓟，是最合适的皇储。
太平兴国七年（982年）五月，宋太宗因害怕四弟秦王赵廷美继承皇位，便诬陷赵廷美与卢多逊密谋造反，将赵廷美废为庶人，迁居涪陵。
赵元佐深知四叔实乃父皇迫害，出面向宋太宗申辩。
雍熙元年（984年），赵廷美被贬到房州（今湖北房县），因忧悸成疾而病逝，享年三十八岁。
赵廷美死后，赵元佐因病发狂，以致因为小错就用尖刀杀伤侍者。
雍熙二年（985年），赵光义召集几个儿子在宫苑中设宴饮酒作乐，因赵元佐病未痊愈，就没有派人请他。散宴后，陈王赵元佑去看望赵元佐。赵元佐得知设宴一事，怒气难平，一个劲喝酒。到了半夜，索性放了一把火焚烧宫院。一时间，殿阁亭台，烟雾滚滚，火光冲天。
宋太宗诏令派御史捕捉赵元佐，送到中书省审问，废为平民，安置在均州。
宰相宋琪率领百官三次上表，请求留赵元佐在京师。赵元佐走到黄山，宋太宗召他回来，废居南宫，派使者守护。咨议赵齐、王遹，翊善戴元叩头请罪，宋太宗赦免他们说：“这个儿子我教他还不改，你们怎么能辅导呢？”
雍熙三年（986年）七月，赵元佑改名赵元僖，并封开封府尹兼侍中，成了准皇储。同年，雍熙北伐失利。赵普上《谏雍熙北伐》奏疏，得到赵光义嘉赏。后来，赵元僖也上疏论及伐辽之事，为赵光义采纳。
端拱元年（988年），赵普第三次为相，威权一时又振。竭力支持和拉拢赵普的陈王赵元僖也晋封许王，更加巩固了皇储地位。
赵普罢相后，赵元僖又与另一位宰相吕蒙正关系密切。立储之事正在按部就班地进行。不想在淳化三年（992年）十一月，赵元僖早朝回府，觉得身体不适，不久便去世了。赵光义极为悲伤，罢朝五日，并写下《思亡子诗》。
赵元佐被废，赵元僖暴死，储位储空缺，于是冯拯等人上疏请早立太子，赵光义便将冯拯等人贬到岭南。自此以后没有人敢议论继承问题。
寇凖刚从青州还朝，入见宋太宗。宋太宗当时正患足疾，让寇凖看过伤情后，深情地问道：“你怎么现在才回京？”宋太宗觉得有点过意不去。接着宋太宗便向寇凖问起应立谁为皇太子。寇凖已猜到宋太宗这次召见他的目的，他早已成竹在胸，但他并没有直接回答宋太宗的问题。
寇凖说：“为天下选择国君，不能与后妃、中官（宦官）商量，也不能与近臣谋划；应选择众望所归者立为太子。”宋太宗低头想了好久，屏退左右的人，轻声问道：“襄王怎么样？”寇凖心中暗喜，便顺水推舟地说：“知子莫若父。
陛下
既然认为襄王可以，就请决定吧。”第二天，
在寇准的支持下，至道元年（995年），赵光义三子寿王赵元侃被立为皇太子，改名赵恒。
至道三年（997年）三月，宋太宗去世，其子赵恒即位，是为宋真宗。
宋真宗念及赵元佐是自己的同母兄长，起任赵元佐为左金吾卫上将军，并恢复赵元佐被宋太宗剥夺的楚王爵位。
听任他养病不上朝，再加检校太师、右卫上将军。赵元佐过生日时，宋真宗赐他宝带。
宋真宗封禅泰山后，实任赵元佐为太傅，祭祀汾阴，升为太尉兼中书令。又加任太师、尚书令兼中书令，拜任为天策上将军、兴元牧，赐带剑上殿和诏令上书不称名的待遇。当时宫中失火，赵元佐上表停止领俸禄以资助完善宫殿。
宋真宗不同意，加任赵元佐兼任雍州牧。宋真宗立皇子赵祯为太子时，赵元佐兼任兴元牧。
乾兴元年（1022年）二月，宋真宗去世，太子赵祯即位，是为宋仁宗。封赵元佐为江陵牧，增加赵元佐的食邑。
天圣五年（1027年）十二月，赵元佐去世，享年六十三岁，其子赵允升继承爵位，朝廷追赠赵元佐为河中牧、凤翔牧，追封齐王，谥号恭宪。
