Från 1939 samarbetade Strayhorn med Duke Ellington, bl.a. med egna melodier och arrangemang som ”Chelsea Bridge”, ”Take the ”A” Train” (båda 1941) och ”Blood Count” (1967), samt i gemensamma arbeten, som de större verken ”Perfume Suite” (1944), ”Such Sweet Thunder” (1957) och ”Far East Suite” (1966).