Som følge av dette ble han utnevnt til æresdoktor ved universitetet i Königsberg og de ledende berlinske matematikerne Dirichlet og Kummer anstrengte seg for å få ham til Berlin. Fra 1856 underviste han matematikk på (som i 1879 ble til Technische Universität Berlin), men ble samme år professor på Universitetet i Berlin, mens enkelte andre iherdig forsøkte å få ham til Østerrike. I Berlin bygget det seg opp en stor skole rundt ham, som var kjennetegnet av innføringen av den «weierstrasske stringens» i analysen. Enda mer innflytelse enn publikasjonene hans fikk de tallrike forelesningsnotatene, som ble skrevet av studentene hans, som Wilhelm Killing og Adolf Hurwitz. Til å begynne med hadde han et godt forhold til sin kollega Leopold Kronecker i Berlin, men i 1877 ble det splid mellom dem, etter dennes avvisning av mengdelæren til Weierstrass’ student Georg Cantor.