垣護之字彥宗，略陽桓道人。祖父垣敞，在苻堅的先秦作官，當長樂國郎中令。慕榮德進入青州，用垣敞為車騎長史。慕榮德的哥哥的兒子慕榮超繼承慕榮德的偽帝位。垣護之的伯父垣遵、父親垣苗再被委用，垣遵當尚書、垣苗當京兆太守。高祖圍攻廣固，垣遵、垣苗越城投降，高祖都把他們任為太尉行參軍。太祖元嘉年中，垣遵當員外散騎常侍，垣苗為屯騎校尉。
垣護之少時瀟灑不俗、不拘小節，身材矮小，相貌醜陋，但氣概過人，果敢能幹。他隨從高祖征討司馬休之，當世子中軍府長史，兼行參軍。永初年中，補任奉朝請。元嘉初年，當殿中將軍，隨同到彥之北伐，彥之將要退兵，護之寫信勸諫說：「外面傳說足下想回軍返國，我有不同的看法。為什麼呢？殘餘的敵人怕我們，望風而逃，八年來侵佔我們的地盤，不經戰鬥便收復了。我們應該長驅漠北，窮追殘餘的胡虜。況且他們自動送死，不需我們遠遠地攻擊。應該叫竺靈秀快速前進到滑台幫助朱修之固守，足下的大軍前抵黃河以北，那虎牢、洛陽一帶的敵人，自然退逃。當年有人連年作戰，損兵折將，糧食缺乏，仍然放膽前行，不肯輕易退卻。況且今年青州豐收，濟河漕運流通，士兵吃得飽，戰馬養得好，威力沒有受到損傷。如果丟棄滑台，白白地喪失已成功業，怎能符合朝廷給你的旨意呢？」到彥之沒有採納這個意見，敗逃而歸。太祖聽說垣護之進諫之事，很是稱讚。用垣護之補任為江夏王劉義恭的北行參軍、北高平太守。因為偷運被禁止的物品，垣護之被逮捕入獄，不久被釋放。又補任衡陽王劉義季征北長流參軍，遷任宣威將軍、鍾離太守。
垣護之隨同王玄謨進入黃河，王玄謨進攻滑台，垣護之的一百多隻軍艦作先鋒，進據石濟戍壘。石濟在滑台西南一百二十里處。到魏國援兵快到時，垣護之又派人帶信給王玄謨，叫他馬上進攻，說：「當年武帝進攻廣固，死傷也很多。況且目前情勢與當年不同，怎麼能過多地考慮士兵的傷亡。我希望盡快攻下該城。」王玄謨沒聽從。玄謨敗北，沒時間報知垣護之。垣護之聽說，魏兵已把王玄謨的水兵大船全部用鐵鏈連住，布成三道，截斷黃河，想堵住垣護之的退路。此時，黃河水流很急，垣護之從河流中飛速東下，每遇鐵鏈，便用長柄巨斧砍斷，敵人擋不住。垣護之只丟下一隻小船，其餘戰船都完好無損。他留下戍守靡溝城。
回來後，當江夏王劉義恭驃騎戶曹參軍，戍守淮陰。加號建武將軍，兼領洛北太守。他率二千人再隨張永進攻石高石敖。先佔據委粟津。敵人杜道鯭和尚書伏連來援助，垣護之拒擊敵人，敵人於是退兵向東。蕭思話派垣護之到梁山迎接大軍，敵人尚書韓元興率領精兵突然襲來，垣護之憑借險要的地勢抵抗，殺敵都軍長史，兵士幾千人，敵人才退。蕭思話準備退回，騙垣護之說：「沈慶之救兵將至，應該馬上在濟口建橋。」垣護之知道蕭思話的真意，馬上分派百姓建橋。蕭思話再派他渡過黃河戍守乞活堡，防守魏人追兵。
元嘉三十年(453)春天，太祖被殺，垣護之回兵屯駐歷下。聽說世祖入京討伐元兇劉邵。垣護之帶領部下連忙回援，世祖很讚賞。用他當冀州、青州的濟南、樂安、太原三郡諸軍事、寧遠將軍、冀州刺史。
孝建元年(454)，南郡王劉義宣造反。兗州刺史徐遺寶是垣護之的舅兄，遠遠地相互連結，寫信給垣護之，勸他擁戴劉義宣。垣護之派人把這事告訴世祖。遺寶當時戍守湖陸，垣護之留下兒子垣恭祖戍守歷城，親自率步兵和騎兵襲擊徐遺寶，路過鄒山，襲敗徐遺寶的分支戍城部隊。到湖陸約六十里處，徐遺寶燒城西逃。
兗州平定，垣護之被調為游擊將軍，隨同沈慶之等進擊魯爽，加號輔國將軍。劉義宣率大兵抵達梁山，和王玄謨相僵持。柳元景率領垣護之及其弟弟垣詢之、柳叔仁、鄭琨等部隊出鎮新亭。王玄謨看見敵人很強盛，派司馬管法濟求援，非常急迫。世祖派柳元景等人進據南州，垣護之的水兵先行。敵人派將領龐法起率兵襲擊姑孰，恰遇垣護之、鄭琨等人來了。垣護之等奮勇攻擊，大敗敵兵，殺死很多敵人，其餘都跳水被淹死。王玄謨又派人告訴柳元景說：「西城守不住，只剩下東城。敵眾我寡，非常懸殊。我請求退還姑孰，再談進攻。」柳元景不答應，帶領所有的兵馬前來赴救。垣護之勸元景分兵援助，元景同意他的計策。於是把精兵配給垣護之，抵達梁山。到戰鬥爆發，垣護之看到敵人船艦連接，對王玄謨說：「現在應該以火焚燒敵人船艦。」便馬上派隊長張談等燒燃敵人船隻。風很大，火很急，敵人因此逃散。梁山平定，垣護之率兵追時，恰會朱修之已平定江陵，到尋陽便返回了。垣護之遷任督徐、兗二州和豫州的梁郡諸軍事、寧朔將軍、徐州刺史，封爵益陽縣侯，食邑一千戶。
他的弟弟垣詢之，驍勇有力氣。劉邵一向聽說這個名聲，叫垣詢之作輔國將軍張柬的副將。當時張超最先向文帝開刀，也帶兵屬於張柬管轄。垣詢之想殺張超，擔心張柬不同意。其實張柬內心也有這個打算，但又不知垣詢之的真心，互相暗中觀察。恰會張超來議事情。張柬顏色有變，垣詢之覺察到了，便共同商議對策，派人召來張超。張超懷疑，不來，改住其他地方。垣詢之不知張超已遷移別處，直接到張超的住處殺他。結果只在張超的床上殺了他的僕人，於是只好和張柬南逃。張柬落入秦淮河淹斃。垣詢之保住性命。當時世祖已登位稱帝，用垣詢之當積弩將軍。梁山之戰，垣詢之奮戰不顧，被飛箭射中，死了，被追認為冀州刺史。
二年(455)，垣護之因為仗著有功而報私仇，被免去官職。後又再當游擊將軍。不久，遷任大司馬、輔國將軍，領南東海太守。還未赴任，再當督青、冀二州諸軍事、寧遠將軍、青冀二州刺史，鎮守歷城。第二年(456)，加號寧朔將軍，督徐州的東莞和東安二郡諸軍事。世祖認為歷下是要害之地，想遷移青州治所共同鎮守歷城，朝廷建議不一。垣護之說：「青州北有黃河濟水，又有很多草陂沼澤，不是敵人想進攻的地方。他們每次來侵略，必經歷城。兩州同時鎮守於此，這是長遠的計策。北邊又鄰近黃河，歸順投誠的人比較容易。近則消除人民的禍患，遠則揚國家的威風，這是安定邊防的妙計。」於是這個決定才被確定下來。
大明三年(459)，垣護之被調任右衛將軍。還京路上聽說司空竟陵王劉誕反叛，垣護之馬上率部下接受車騎大將軍沈慶之指揮。劉誕被消滅後，垣護之轉任西陽王劉子尚撫軍司馬、臨淮太守。第二年出外當使持節、督豫司二州諸軍事、輔國將軍、豫州刺史、淮南太守。再隸屬沈慶之討伐西陽蠻。護之所到任地，喜歡搜刮民財，錢物充滿。七年(463)，因此被投到監獄，免去官職。第二年(464)，再起任為太中大夫，還未到任，當年去世，享年七十歲，被謚為壯侯。前廢帝永光元年(465)，被追認為冠軍將軍、豫州刺史。
他的兒子垣承祖繼承爵位，承祖去世，兒子垣顯宗繼位。齊國建立，封爵被取消。護之的次子恭祖，勇毅果敢，有父親的遺風。太宗泰始初年，因戰功當上了梁、南秦二州刺史。