Al año siguiente, asistió con José Manuel Aizpurúa al I Congreso Internacional de Arquitectura Moderna (CIAM) en La Sarraz (Suiza), donde entró en contacto con la vanguardia arquitectónica internacional.

[2]​ Esta exposición fue el germen del GATEPAC (Grupo de Arquitectos y Técnicos Españoles para el Progreso de la Arquitectura Contemporánea), constituido en Zaragoza el 26 de octubre de 1930 con tres subgrupos: Centro, ubicado en Madrid; Este o GATCPAC, en Cataluña; y Norte, situado en el País Vasco, el cual contaba con Luis Vallejo, José Manuel Aizpurúa y Joaquín Labayen.

El grupo tenía como finalidad «contribuir en nuestro país al desarrollo de la nueva orientación universal en arquitectura y de resolver y estudiar los problemas que se presentan en su adaptación a nuestro medio».

[2]​ En 1931 Vallejo asistió junto con Josep Lluís Sert al III Congreso del CIAM celebrado en Bruselas.

Durante la guerra civil española fue encarcelado por su simpatía política cercana al nacionalismo vasco.