嘉靖二十三年（1544年），任高陽縣知縣。上任後，清理積案，平反冤獄。嘉靖二十七年授山海關兵部分司主事。嘉靖三十年(1551年)，皇帝敕令：“國家設關山海關要會之處，所以謹夷夏之限域，驗商賈之往來，守以兵曹責任甚重，非得謹敏老成之士，曷克稱焉爾兵部職方清吏司主事谷中虛，早發賢科，試宰劇邑敘勞晉秩，得守邊關乃能奉公持法，厘弊懲奸，出入而不致難留難察，詭異而因有苛刻，歷歲滋久考績，惟明特授爾皆承德郎。錫之敕命於戲居官以盡職，為難已征往勛保譽，以永終為善勿替恝，命詞佇應晉秩績陟，欽哉。”守關3年期滿，擢為車駕員外郎，升郎中。
後升山西副使，兵備潞安道。道士陶真人打著便民的幌子，在障河上建橋，藉機斂財，搜刮百姓。谷中虛查明實情，另派官員督查施工，按期將橋建成。
遷浙江按察使，明朝廷決定壓縮浙江糧餉的十分之四。谷中虛向御史建議緊縮編制，將老弱病殘裁減後，發厚賞遣返回家，被採納。
隆慶元年（1567年），升任浙江巡撫。隆慶四年（1570年），調任湖廣巡撫。正值災荒，黃中領導的農民起義聲勢浩大，大軍轉戰各地。督撫將帥大多數主張武力鎮壓，谷中虛力排眾議，主張招撫。谷中虛用計使之歸降。升為右副都御史、巡撫陝西。未及任，丁憂，回家奔喪。服滿，仍留任浙江巡撫。因抵禦倭寇有功，升為兵部右侍郎。後又因促使蒙古韃靼俺答汗歸順有功，晉升左侍郎，代理兵部尚書。
隆慶六年（1572年），辭官還鄉。萬曆十三年（1585年）病逝，享年60歲。
