In 1910 trok Hendrik Valk weer in bij zijn moeder – inmiddels weduwe en verhuisd naar Blerick - en ging hij als bouwkundig tekenaar aan de slag bij de bekende Roermondse architect Pierre Cuypers. Na korte tijd keerde hij terug naar de Randstad en ging werken in het kantoor van Pierre’s zoon Joseph Cuypers en Jan Stuyt in Amsterdam. Hij volgde daar ook lessen aan de voorloper van de Academie van Bouwkunst. Vanaf 1911 was Valk naast tekenaar ook bouwopzichter en hield hij zich onder andere bezig met de uitbreiding van het Rijksmuseum en de restauratie van de Waag in Hoorn. In Amsterdam leerde Hendrik zijn latere vrouw Josephine Teelen kennen, met wie hij in 1922 trouwde.