В 1924 был приглашен на должность доцента по цветовой дисциплине во Вхутемас, где шесть лет, вплоть до расформирования Вхутемаса — Вхутеина в 1930, вел практические занятия на графическом, архитектурном, деревоотделочном факультетах, факультете металлообработки и на Основном отделении.

В 1925–1927 был членом редколлегии и художником Клуба Сокольнического вагоностроительного завода. В 1927 вышли в свет фотомонтажные политические плакаты, выполненные совместно с С. Сенькиным и изданные Агитпропом МК ВКП(б). В 1928 участвовал в организации общества «Октябрь», опубликовал серию многоцветных фотомонтажных открыток к Всесоюзной спартакиаде. С 1929 работал в плакатной секции Изогиза. В мае 1930 организовал фотомонтажный отдел на выставке объединения «Октябрь». В этом же году был зачислен на должность доцента Полиграфического института. В июне-июле был призван в армию на переподготовку в качестве слушателя Московских военно-политических курсов им. В. И. Ленина.

В 1930–1935 ежегодно участвовал в оформлении Москвы к массовым революционным праздникам и торжествам (агитационные установки и оформление площадей Москвы к 1 Мая 1932 на тему «ДнепроГЭС — величайшее достижение социалистической индустрии» (1932), фотомонтажное панно для здания гостиницы Моссовета (позже «Москва», 1933) и др.). Работал заместителем председателя Объединения работников революционного плаката (ОРРП), был членом бюро плакатного сектора МОССХа, ревизионной комиссии МОССХа, а также секции научных работников Института литературы, искусства и языка Комакадемии (секция пространственных искусств), где в июне 1931, на дискуссии о плакатно-картинной литературе, выступил с докладом «Фотомонтаж как новый вид агитационного искусства». Совместно с С. Сенькиным был командирован в города Тифлис, Батуми, Сухуми, Горловка (Донбасс) и др. для фотосъемок, зарисовок, этюдов по темам, отображающим социалистическое строительство (1931). Впервые применил двухцветный фотомонтаж для оформления передовой полосы праздничных номеров газеты «Правда». Работал над рукописью «Право на эксперимент» (1935). В 1936 году занимался станковой живописью и графикой, ездил в творческую командировку по заданию латышского общества «Прометей» в латышские землячества в Харькове, Днепропетровске, Ростове-на-Дону, в латышский колхоз им. Рудзутака (Азово-Черноморский край), где были созданы серии рисунков и живописных работ на темы: «Лучшие люди — латыши-стахановцы», «Жизнь и быт латышского народа». В 1937 году был командирован в Париж в качестве художника-оформителя на Всемирную выставку «Искусство и техника в современной жизни». Готовился к Международной выставке в Нью-Йорке.

В 1938 был осужден по сфабрикованному обвинению в участии в «фашистском заговоре латышских националистов» и расстрелян. По другой версии, умер в среднеазиатском концлагере 16 марта 1944. Посмертно реабилитирован в 1956.

В зрелый период творчества был убежденным приверженцем «производственного искусства», отрицающего станковизм и изобразительность (за исключением фото- и кинообразов). Стал одним из создателей нового вида творчества в своем первом фотомонтаже (Динамический город, 1919 — с земным шаром, покрытым архитектурными фрагментами). Его монтажные плакаты («Под знаменем Ленина» (1930), «СССР — ударная бригада пролетариата всего мира» (1931), «Привет вступившему в работу мировому гиганту Днепрострою» (1932), «Выше знамя Маркса, Энгельса, Ленина и Сталина!» (1933) и др.) выразили культ вождей, контрасты героев и безликой массы («икры из голов»), наступательную агрессивность, свойственные советской культуре того времени. Активно работал также как дизайнер книг (альбом «Памяти погибших вождей», 1927).

Произведения Клуциса находятся в Государственной Третьяковской галерее, музее В. В. Маяковского, Рижском музее, Музее современного искусства в Нью-Йорке (МоМА) и других.