Initié à l'Art nouveau par Émile Gallé dès 1894, Majorelle devient en février 1901 un des membres fondateurs de l'École de Nancy, connue antérieurement comme Alliance provinciale des industries d'art, rassemblant un groupe d'artistes, architectes, critiques d'art et industriels lorrains, qui décident de travailler de manière collaborative avec une prédominance pour l'Art nouveau. Menés par Émile Gallé (jusqu'à sa mort en 1904), puis par Victor Prouvé, ses membres se groupent pour différentes raisons, notamment pour s'assurer d'un haut niveau de qualité dans les Arts décoratifs de la région où exercent les principaux fabricants.

Majorelle est un des vice-présidents du groupe depuis sa fondation, le restant pendant toute la durée de l'École de Nancy, dont il est considéré comme une des figures dominantes. Principalement, lui et les autres membres se sont attachés à promouvoir le travail d'artistes décorateurs lorrains, par la promotion et la mise en place d'une école pour les arts industriels, la participation aux salons importants (dont les leurs), et la collaboration pour réaliser des éléments individuels et des bâtiments, pour la plupart de style Art nouveau. Ils ont ainsi réalisé une unité quant à l'art et l'architecture produits par les Lorrains.

Majorelle est sans conteste une des figures internationalement reconnues du groupe, qui pouvait toujours être retrouvée aux salons dans lesquels ce groupe exposait. Ses connexions avec les cercles d'art parisiens ont aussi permis d'assurer le renom des artistes lorrains dans la capitale française. Néanmoins, l'École de Nancy étant souvent à court d'argent, la coopération artistique formelle parmi ses membres s'est lentement désintégrée pendant la Première Guerre mondiale.