Tam poznała Ludwiga Miesa van der Rohe'a, wiceprezesa Deutscher Werkbund. Spotkanie zaowocowało wspólną pracą przy projektowaniu mebli. Wspólnie zaprojektowali „Café Samt & Seide” („Kawiarnia Aksamit i Jedwab”) na wystawę „Die Mode der Dame” w Berlinie w 1927 r. W tym samym czasie pracowali również przy wystawie mieszkaniowej „Die Wohnung” w Stuttgarcie. Reich zaprojektowała wiele wnętrz, w tym „Wohnraum in Spiegelglas” („przestrzeń życiowa w szkle lustrzanym”). W 1929 r. z uwagi na te osiągnięcia została dyrektorem artystycznym niemieckiej części na Wystawie Światowej w Barcelonie. Mies van der Rohe zaprojektował wówczas pawilon, który zyskał światową sławę. Zaprezentowano w nim po raz pierwszy fotel Barcelona. Pawilon został uznany za kulminacyjny punkt ich wysiłków projektowych. lewo|mały|Fotel Barcelona, zaprojektowany przez Lilly Reich i Miesa van der Rohe W 1932 r. Mies van der Rohe powołał Reich na stanowisko kierowniczki wydziału konstrukcyjno-wyposażeniowego i warsztatu tekstylnego w Bauhausie w Dessau, a później w Bauhaus Berlin, gdzie pracowała aż do zamknięcia uczelni w 1933 r. po przejęciu władzy przez hitlerowców. W przeciwieństwie do Miesa van der Rohe Reich nie podpisała manifestu "Aufruf der Kulturschaffenden", w którym niektórzy pracownicy kultury zadeklarowali wierność Hitlerowi.