垣护之字彦宗，略阳桓道人。祖父垣敞，在苻坚的先秦作官，当长乐国郎中令。慕荣德进入青州，用垣敞为车骑长史。慕荣德的哥哥的儿子慕荣超继承慕荣德的伪帝位。垣护之的伯父垣遵、父亲垣苗再被委用，垣遵当尚书、垣苗当京兆太守。高祖围攻广固，垣遵、垣苗越城投降，高祖都把他们任为太尉行参军。太祖元嘉年中，垣遵当员外散骑常侍，垣苗为屯骑校尉。
垣护之少时潇洒不俗、不拘小节，身材矮小，相貌丑陋，但气概过人，果敢能干。他随从高祖征讨司马休之，当世子中军府长史，兼行参军。永初年中，补任奉朝请。元嘉初年，当殿中将军，随同到彦之北伐，彦之将要退兵，护之写信劝谏说：“外面传说足下想回军返国，我有不同的看法。为什么呢？残余的敌人怕我们，望风而逃，八年来侵占我们的地盘，不经战斗便收复了。我们应该长驱漠北，穷追残余的胡虏。况且他们自动送死，不需我们远远地攻击。应该叫竺灵秀快速前进到滑台帮助朱修之固守，足下的大军前抵黄河以北，那虎牢、洛阳一带的敌人，自然退逃。当年有人连年作战，损兵折将，粮食缺乏，仍然放胆前行，不肯轻易退却。况且今年青州丰收，济河漕运流通，士兵吃得饱，战马养得好，威力没有受到损伤。如果丢弃滑台，白白地丧失已成功业，怎能符合朝廷给你的旨意呢？”到彦之没有采纳这个意见，败逃而归。太祖听说垣护之进谏之事，很是称赞。用垣护之补任为江夏王刘义恭的北行参军、北高平太守。因为偷运被禁止的物品，垣护之被逮捕入狱，不久被释放。又补任衡阳王刘义季征北长流参军，迁任宣威将军、钟离太守。
垣护之随同王玄谟进入黄河，王玄谟进攻滑台，垣护之的一百多只军舰作先锋，进据石济戍垒。石济在滑台西南一百二十里处。到魏国援兵快到时，垣护之又派人带信给王玄谟，叫他马上进攻，说：“当年武帝进攻广固，死伤也很多。况且目前情势与当年不同，怎么能过多地考虑士兵的伤亡。我希望尽快攻下该城。”王玄谟没听从。玄谟败北，没时间报知垣护之。垣护之听说，魏兵已把王玄谟的水兵大船全部用铁链连住，布成三道，截断黄河，想堵住垣护之的退路。此时，黄河水流很急，垣护之从河流中飞速东下，每遇铁链，便用长柄巨斧砍断，敌人挡不住。垣护之只丢下一只小船，其余战船都完好无损。他留下戍守靡沟城。
回来后，当江夏王刘义恭骠骑户曹参军，戍守淮阴。加号建武将军，兼领洛北太守。他率二千人再随张永进攻石高石敖。先占据委粟津。敌人杜道鯭和尚书伏连来援助，垣护之拒击敌人，敌人于是退兵向东。萧思话派垣护之到梁山迎接大军，敌人尚书韩元兴率领精兵突然袭来，垣护之凭借险要的地势抵抗，杀敌都军长史，兵士几千人，敌人才退。萧思话准备退回，骗垣护之说：“沈庆之救兵将至，应该马上在济口建桥。”垣护之知道萧思话的真意，马上分派百姓建桥。萧思话再派他渡过黄河戍守乞活堡，防守魏人追兵。
元嘉三十年(453)春天，太祖被杀，垣护之回兵屯驻历下。听说世祖入京讨伐元凶刘邵。垣护之带领部下连忙回援，世祖很赞赏。用他当冀州、青州的济南、乐安、太原三郡诸军事、宁远将军、冀州刺史。
孝建元年(454)，南郡王刘义宣造反。兖州刺史徐遗宝是垣护之的舅兄，远远地相互连结，写信给垣护之，劝他拥戴刘义宣。垣护之派人把这事告诉世祖。遗宝当时戍守湖陆，垣护之留下儿子垣恭祖戍守历城，亲自率步兵和骑兵袭击徐遗宝，路过邹山，袭败徐遗宝的分支戍城部队。到湖陆约六十里处，徐遗宝烧城西逃。
兖州平定，垣护之被调为游击将军，随同沈庆之等进击鲁爽，加号辅国将军。刘义宣率大兵抵达梁山，和王玄谟相僵持。柳元景率领垣护之及其弟弟垣询之、柳叔仁、郑琨等部队出镇新亭。王玄谟看见敌人很强盛，派司马管法济求援，非常急迫。世祖派柳元景等人进据南州，垣护之的水兵先行。敌人派将领庞法起率兵袭击姑孰，恰遇垣护之、郑琨等人来了。垣护之等奋勇攻击，大败敌兵，杀死很多敌人，其余都跳水被淹死。王玄谟又派人告诉柳元景说：“西城守不住，只剩下东城。敌众我寡，非常悬殊。我请求退还姑孰，再谈进攻。”柳元景不答应，带领所有的兵马前来赴救。垣护之劝元景分兵援助，元景同意他的计策。于是把精兵配给垣护之，抵达梁山。到战斗爆发，垣护之看到敌人船舰连接，对王玄谟说：“现在应该以火焚烧敌人船舰。”便马上派队长张谈等烧燃敌人船只。风很大，火很急，敌人因此逃散。梁山平定，垣护之率兵追时，恰会朱修之已平定江陵，到寻阳便返回了。垣护之迁任督徐、兖二州和豫州的梁郡诸军事、宁朔将军、徐州刺史，封爵益阳县侯，食邑一千户。
他的弟弟垣询之，骁勇有力气。刘邵一向听说这个名声，叫垣询之作辅国将军张柬的副将。当时张超最先向文帝开刀，也带兵属于张柬管辖。垣询之想杀张超，担心张柬不同意。其实张柬内心也有这个打算，但又不知垣询之的真心，互相暗中观察。恰会张超来议事情。张柬颜色有变，垣询之觉察到了，便共同商议对策，派人召来张超。张超怀疑，不来，改住其他地方。垣询之不知张超已迁移别处，直接到张超的住处杀他。结果只在张超的床上杀了他的仆人，于是只好和张柬南逃。张柬落入秦淮河淹毙。垣询之保住性命。当时世祖已登位称帝，用垣询之当积弩将军。梁山之战，垣询之奋战不顾，被飞箭射中，死了，被追认为冀州刺史。
二年(455)，垣护之因为仗着有功而报私仇，被免去官职。后又再当游击将军。不久，迁任大司马、辅国将军，领南东海太守。还未赴任，再当督青、冀二州诸军事、宁远将军、青冀二州刺史，镇守历城。第二年(456)，加号宁朔将军，督徐州的东莞和东安二郡诸军事。世祖认为历下是要害之地，想迁移青州治所共同镇守历城，朝廷建议不一。垣护之说：“青州北有黄河济水，又有很多草陂沼泽，不是敌人想进攻的地方。他们每次来侵略，必经历城。两州同时镇守于此，这是长远的计策。北边又邻近黄河，归顺投诚的人比较容易。近则消除人民的祸患，远则扬国家的威风，这是安定边防的妙计。”于是这个决定才被确定下来。
大明三年(459)，垣护之被调任右卫将军。还京路上听说司空竟陵王刘诞反叛，垣护之马上率部下接受车骑大将军沈庆之指挥。刘诞被消灭后，垣护之转任西阳王刘子尚抚军司马、临淮太守。第二年出外当使持节、督豫司二州诸军事、辅国将军、豫州刺史、淮南太守。再隶属沈庆之讨伐西阳蛮。护之所到任地，喜欢搜刮民财，钱物充满。七年(463)，因此被投到监狱，免去官职。第二年(464)，再起任为太中大夫，还未到任，当年去世，享年七十岁，被谥为壮侯。前废帝永光元年(465)，被追认为冠军将军、豫州刺史。
他的儿子垣承祖继承爵位，承祖去世，儿子垣显宗继位。齐国建立，封爵被取消。护之的次子恭祖，勇毅果敢，有父亲的遗风。太宗泰始初年，因战功当上了梁、南秦二州刺史。