Réélu député , il prend d'abord place au centre gauche, dont il devint vice-président, et est l'un des quinze représentants adjoints à Adolphe Thiers et Jules Favre pour discuter les préliminaires de paix.
À la Chambre, il s'exprime sur la fabrication des armes de guerre, sur l'impôt des matières premières et sur la proposition Casimir Périer visant à un impôt sur les bénéfices commerciaux et industriels, fait partie de la commission des expositions internationales et de la commission du budget. Il vote pour la paix, pour les prières publiques, pour l'abrogation des lois d'exil et pour le pouvoir constituant de l'assemblée.
En 1873, il quitte le centre gauche pour passer au centre droit, devient un des adversaires de la politique plus nettement républicaine de Thiers et vote, le , pour l'acceptation de la démission de Thiers.
Il se prononce pour la circulaire Pascal, pour l'arrêté contre les enterrements civils et pour le septennat. Ce dernier vote ayant provoqué un remaniement du ministère, Deseilligny devient ministre de l'Agriculture et du Commerce dans le deuxième gouvernement Albert de Broglie, du au . Il prend souvent la parole, comme ministre, sur le budget, sur les impôts nouveaux, etc., et vote pour le maintien de l'état de siège et pour le ministère de Broglie qu'il suit dans sa chute, le . Il se prononce également contre le retour du parlement à Paris, contre la dissolution, contre l'amendement Wallon, contre l'amendement Pascal Duprat et pour les lois constitutionnelles de 1875.
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