Faits:
A. A.a Par contrat de travail du 7 mai 2008, Y._ & Cie (ci-après: l'employeuse), société active dans la gérance et le courtage d'immeubles, a engagé X._ (ci-après: l'employé) en qualité de responsable du service des locations commerciales à compter du 1er novembre 2008. L'employé devait percevoir un salaire mensuel brut de 14'500 fr. payable treize fois l'an ainsi qu'une indemnité de 950 fr. par mois pour ses frais de représentation et de déplacement. Pendant la période d'essai de trois mois, les relations de service pouvaient être dénoncées moyennant un préavis de quatorze jours pour la fin d'une semaine. A l'échéance de la période d'essai, le contrat pouvait être dénoncé moyennant un préavis de trois mois pour la fin d'un mois durant la première année de service, respectivement de six mois pour la fin d'un mois dès la deuxième année d'activité. Il était en outre convenu que l'employeuse verserait, pour autant que le contrat ne soit pas résilié, une première contribution de 15'000 fr. au terme de la période d'essai, puis une seconde contribution de même montant payable au 31 décembre 2009; ces paiements devaient permettre à l'employé de racheter des années de cotisations auprès de la caisse de pension de sa nouvelle employeuse.
Le 22 janvier 2009, l'employeuse, qui était peu satisfaite des prestations de son employé, a préparé un projet de lettre de licenciement prévoyant de mettre fin à leur relation contractuelle pour le 30 juin 2009, échéance qui devait permettre à l'employé de retrouver une activité. Il était précisé qu'à l'intérieur de cette période, l'employé pouvait mettre fin au contrat moyennant un délai de quinze jours s'il retrouvait un nouvel emploi.
Le 23 janvier 2009, les parties ont eu un entretien. La lettre en question n'a pas été remise à l'employé. Celui-ci a objecté que la qualité de son travail ne pouvait pas être jugée sur un laps de temps aussi court et que la réalisation des objectifs qui lui avaient été assignés nécessitait une période plus longue. Ces arguments ont été entendus par l'employeuse, qui a renoncé à le licencier et s'est déclarée d'accord de revoir la pérennité de leur collaboration quelques mois plus tard, soit au début du mois de mai 2009. Les décisions prises lors de cet entretien ont été formalisées dans un courrier de l'employeuse daté du 27 janvier 2009 valant avenant au contrat de travail, lequel a été contresigné pour accord par l'employé. Cet avenant avait la teneur suivante :
"La présente fait suite à l'entretien que le soussigné, A._, a eu avec vous-même le vendredi 23 janvier 2009 dans le but de faire le point par rapport à votre engagement à l'aube de la fin de la période d'essai de trois mois contractuellement convenue.
Nous avons communément convenu qu'avec la période de fêtes à cheval sur celle-ci et l'importance de la mission comportée pour le poste, cette échéance était beaucoup trop rapide.
En conséquence, nous avons, d'un commun accord, convenu ce qui suit :
1. Nous ferons une dernière fois le point le 8 mai 2009 (je propose d'ores et déjà un rendez-vous à 16.00 heures) et à l'issue duquel chacune des parties pourra résilier le contrat pour l'échéance du 30 juin 2009, moyennant un préavis minimum d'un mois.
2. En dehors de ce préavis exceptionnel d'un mois, le préavis contractuel de trois mois de votre contrat d'engagement devient applicable et nous vous confirmons que le premier versement de Fr. 15'000.-, contractuellement prévu pour le 31 janvier 2009 au titre de prévoyance professionnelle, sera bien effectué.
3. En revanche, le deuxième versement de Fr. 15'000.-, lui prévu pour le 31 décembre 2009, reste conditionné à ce que votre engagement soit toujours actif à cette même date.
(...)"
L'employeuse s'est ensuite montrée satisfaite des prestations de son employé.
A.b Le 21 avril 2009, l'employé a dénoncé son contrat pour le 31 juillet 2009. Le 24 avril 2009, il a conclu un nouveau contrat de travail avec une autre régie pour le 1er août 2009.
Par courrier du 5 mai 2009 remis en mains propres, l'employeuse a déclaré vouloir exercer l'option prévue dans l'accord du 27 janvier 2009 et a confirmé le congé de son employé pour le 30 juin 2009, ce dernier étant invité à liquider son solde de vacances à cette date.
Diverses communications ont été échangées ultérieurement, dont il résulte que les parties sont entrées en litige sur l'échéance des rapports de service, l'employé alléguant que celle-ci intervenait le 31 juillet 2009 tandis que l'employeuse prétendait bénéficier du préavis d'un mois pour le 30 juin 2009.
B. B.a Par assignation déposée au greffe de la juridiction des prud'hommes le 29 août 2009, l'employé a réclamé le paiement de son salaire pour les mois de juin et juillet 2009 (2 fois 14'500 fr.), de son treizième salaire pro rata temporis (8'458 fr. 33) et de frais forfaitaires (950 fr.), le tout avec suite d'intérêts. Il a en outre conclu à la délivrance d'un certificat de travail. L'employeuse a formé une demande reconventionnelle en paiement de 91'996 fr. 85 dans laquelle elle faisait valoir que l'avenant était entaché de dol.
Par jugement du 8 avril 2010, le Tribunal des prud'hommes a entièrement fait droit aux prétentions de l'employé et rejeté l'action reconventionnelle de l'employeuse.
En substance, le tribunal a jugé que l'accord du 27 janvier 2009 instituait dès sa signature un délai de congé de trois mois pour la fin d'un mois tandis que le préavis spécial d'un mois s'appliquait dans la seule hypothèse où l'une des parties déciderait de mettre fin au contrat de travail à l'issue de l'entretien fixé le 8 mai 2009. Dès lors que la dénonciation des rapports de service ne s'intégrait pas dans cette situation spéciale, le délai de congé ordinaire de trois mois trouvait application; le contrat avait ainsi pris fin le 31 juillet 2009.
B.b L'employeuse a saisi la Cour d'appel de la juridiction des prud'hommes. Elle a soutenu que les rapports contractuels avaient pris fin le 30 juin 2009 et conclu à l'annulation partielle du jugement, reconnaissant tout au plus devoir la somme de 22'224 fr. plus intérêts, comprenant 14'500 fr. pour le salaire de juin 2009, 7'249 fr. pour le 13ème salaire pro rata temporis et 475 fr. de frais de déplacement. Elle n'a pas fait appel, en revanche, du rejet de sa demande reconventionnelle.
L'employé a conclu à la confirmation du jugement entrepris.
Par arrêt du 4 novembre 2010, la Cour d'appel a annulé le jugement de première instance en tant qu'il condamnait l'employeuse à verser le salaire de juillet 2009 et le treizième salaire pro rata temporis. L'employeuse restait ainsi condamnée à verser la somme brute de 14'500 fr. plus intérêts à titre de salaire pour le mois de juin 2009, la somme brute de 7'250 fr. plus intérêts à titre de treizième salaire pro rata temporis et la somme nette de 950 fr. plus intérêts à titre de remboursement de frais. Elle était en outre condamnée à délivrer un certificat de travail consignant une échéance des rapports de service au 30 juin 2009.
En substance, la Cour d'appel a fondé son arrêt sur les motifs suivants: par avenant du 27 janvier 2009, les parties avaient aménagé leur relation en fonction de deux périodes distinctes, soit une première période courant jusqu'au 30 juin 2009, pendant laquelle le contrat pouvait être dénoncé moyennant un préavis d'un mois donné au plus tôt le 8 mai 2009, puis une seconde période, à l'échéance du 30 juin 2009, pendant laquelle le contrat pouvait être dénoncé moyennant un préavis de trois mois. Il était contraire à la logique de prétendre que les parties auraient convenu d'appliquer un préavis de trois mois jusqu'au 8 mai 2009, puis un préavis d'un mois pendant la période du 8 au 31 mai 2009, puis à nouveau un délai de congé de trois mois à l'échéance de cette période. La réunion prévue le 8 mai 2009 ne conditionnait aucunement la possibilité de résilier le contrat moyennant le préavis d'un mois; elle avait pour but de faire un nouvel examen de la situation, ce qui impliquait que la collaboration se poursuive jusqu'à cette date. Les parties avaient ainsi convenu d'insérer un terme dont la survenance devait marquer le début des effets d'un acte juridique, soit la dénonciation des rapports de service. Toutefois, en dénonçant le contrat le 21 avril 2009, l'employé avait privé d'objet ce terme, soit la réunion prévue pour le 8 mai 2009. En conséquence, l'employeuse était autorisée à dénoncer le contrat le 5 mai 2009 pour le 30 juin 2009.
C. X._ (ci-après: le recourant) interjette un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral contre l'arrêt du 4 novembre 2010. Il conclut à la réforme de cette décision, en ce sens que Y._ & Cie (ci-après: l'intimée) est condamnée à lui verser les sommes de 14'500 fr. brut plus intérêts dès le 1er juillet 2009, 22'958 fr. 33 brut plus intérêts dès le 1er août 2009 et 950 fr. net plus intérêts dès le 1er juillet 2009. Il requiert en outre la délivrance d'un certificat de travail consignant une échéance des relations contractuelles au 31 juillet 2009.
L'intimée conclut à l'irrecevabilité du recours, subsidiairement à son rejet.
La Cour d'appel se réfère à son arrêt.
Considérant en droit:
1. 1.1 Le jugement attaqué a été rendu en matière civile (art. 72 al. 1 LTF) par l'autorité cantonale de dernière instance (art. 75 al. 1 LTF) dans une affaire pécuniaire. En matière de droit du travail, la valeur litigieuse - déterminée par les conclusions restées litigieuses devant l'autorité précédente - doit atteindre le seuil de 15'000 fr. (art. 51 al. 1 let. a et 74 al. 1 let. a LTF). En l'occurrence, le montant resté litigieux devant la Cour d'appel est de 16'184 fr., dès lors que le recourant concluait à la confirmation du jugement lui allouant un montant en capital de 38'408 fr., tandis que l'intimée reconnaissait devoir tout au plus la somme de 22'224 fr. Interjeté par la partie qui a succombé devant l'autorité précédente (art. 76 al. 1 LTF dans sa teneur antérieure au 1er janvier 2011), le recours est en principe recevable puisqu'il a été déposé dans le délai (art. 100 al. 1 LTF) et la forme (art. 42 LTF) prévus par la loi.
1.2 Le recours en matière civile peut être interjeté pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF). Il n'est limité ni par les arguments soulevés dans le recours, ni par la motivation retenue par l'autorité précédente; il peut admettre un recours pour un autre motif que ceux qui ont été invoqués ou rejeter un recours en adoptant une argumentation différente de celle de l'autorité précédente. Vu l'exigence de motivation posée à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, sous peine d'irrecevabilité (art. 108 al. 1 let. b LTF), le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués; il n'est pas tenu de traiter, comme le ferait une autorité de première instance, toutes les questions juridiques qui se posent, lorsque celles-ci ne sont plus discutées devant lui (ATF 135 III 397 consid. 1.4 p. 400).
1.3 Le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Il ne peut s'en écarter que si les faits ont été établis de façon manifestement inexacte - ce qui correspond à la notion d'arbitraire (ATF 135 III 127 consid. 1.5 p. 130) - ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 105 al. 2 LTF). Le Tribunal fédéral tient compte non seulement des faits constatés dans la décision de dernière instance attaquée mais aussi de ceux figurant dans la décision de l'autorité inférieure, pour autant que l'arrêt attaqué reprenne au moins implicitement cet état de fait (cf. ATF 129 IV 246 consid. 1, confirmé après l'entrée en vigueur de la LTF notamment par l'arrêt 4A_565/2009 du 21 janvier 2010 consid. 2.2.4).
2. Le recourant se plaint d'une violation de l'art. 18 al. 1 CO relatif à l'interprétation des contrats. En substance, il soutient que selon la lettre claire de l'avenant du 27 janvier 2009, le droit de résilier le contrat moyennant un préavis d'un mois pour le 30 juin 2009 ne pouvait être exercé qu'à compter du 8 mai 2009, ce jusqu'au 31 mai 2009; en dehors de cette période, le délai de préavis ordinaire de trois mois était applicable. A supposer qu'une telle déduction ne s'impose pas déjà en vertu de l'interprétation littérale, il faudrait selon lui appliquer le principe "in dubio contra stipulatorem" et retenir la solution la plus favorable à ses intérêts. A cet égard, il fait remarquer qu'il n'avait aucune raison d'accepter une péjoration de sa situation par une diminution notable du délai de préavis indiqué dans le contrat du 7 mai 2008; le préavis de trois mois lui assurait une certaine pérennité de son contrat jusqu'à la réunion du 8 mai 2009.
L'intimée, faisant sienne l'interprétation de l'autorité précédente, plaide que les parties ont convenu de la possibilité de dénoncer le contrat pour le 30 juin 2009 moyennant un préavis d'un mois et qu'au-delà de cette échéance, le préavis ordinaire de trois mois s'appliquait. A son avis, il serait contraire à la logique d'appliquer un délai de congé de trois mois jusqu'à la date du 8 mai 2009 alors que les résultats du recourant ne donnaient pas satisfaction et qu'elle voulait disposer de quelques mois supplémentaires pour évaluer les performances de celui-ci.
Les parties sont ainsi divisées sur l'applicabilité des deux délais de congé prévus par l'avenant du 27 janvier 2009.
2.1 En présence d'un litige sur l'interprétation d'un contrat, le juge doit tout d'abord s'efforcer de déterminer la réelle et commune intention des parties, sans s'arrêter aux expressions ou dénominations inexactes dont elles ont pu se servir, soit par erreur, soit pour déguiser la nature véritable de la convention (art. 18 al. 1 CO).
Si la volonté réelle des parties ne peut pas être établie ou si les volontés intimes divergent, le juge doit interpréter les déclarations et les comportements selon la théorie de la confiance, en recherchant comment une déclaration ou une attitude pouvait être comprise de bonne foi en fonction de l'ensemble des circonstances (interprétation dite objective; ATF 133 III 675 consid. 3.3. p. 681). Le juge part en premier lieu de la lettre du contrat. En principe, les expressions et termes choisis par les cocontractants doivent être compris dans leur sens objectif (ATF 131 III 606 consid. 4.2). Toutefois, il ressort de l'art. 18 al. 1 CO que le sens d'un texte, même clair, n'est pas forcément déterminant. Même si la teneur d'une clause contractuelle paraît limpide à première vue, il peut résulter d'autres conditions du contrat, du but poursuivi par les parties ou d'autres circonstances que le texte de la clause litigieuse ne restitue pas exactement le sens de l'accord conclu (ATF 136 III 186 consid. 3.2.1 p. 188). Ainsi, l'interprétation objective s'effectue non seulement d'après le texte et le contexte des déclarations, mais aussi sur le vu des circonstances qui les ont précédées et accompagnées (ATF 119 II 449 consid. 3a). Cela étant, il n'y a pas lieu de s'écarter du sens littéral du texte adopté par les cocontractants lorsqu'il n'existe aucune raison sérieuse de penser qu'il ne correspond pas à leur volonté (ATF 136 III 186 ibidem).
Subsidiairement, si l'interprétation selon le principe de la confiance ne permet pas de dégager le sens de clauses ambiguës, celles-ci sont à interpréter en défaveur de celui qui les a rédigées, en vertu de la règle "in dubio contra stipulatorem" (ATF 133 III 61 consid. 2.2.2.3 p. 69; 122 III 118 consid. 2a p. 121).
Déterminer ce qu'un cocontractant savait et voulait au moment de conclure relève des constatations de fait qui lient le Tribunal fédéral. En revanche, l'application du principe de la confiance est une question de droit que le Tribunal fédéral examine librement (ATF 131 III 606 consid. 4.1); pour trancher cette question de droit, il faut cependant se fonder sur le contenu de la manifestation de volonté et sur les circonstances, qui relèvent du fait (ATF 131 III 268 consid. 5.1.3 p. 276).
2.2 Le recourant reconnaît que la volonté des parties n'a pas pu être établie. Il critique l'interprétation objective que l'autorité cantonale a faite de l'avenant au contrat du 27 janvier 2009. Le grief, qui relève du droit, est recevable.
2.3 Il résulte de l'état de fait de l'arrêt attaqué qu'à l'approche de l'échéance du temps d'essai fixée au 31 janvier 2009, l'intimée n'était pas satisfaite des prestations du recourant et envisageait de le licencier pour le 30 juin 2009; elle entendait ainsi lui laisser suffisamment de temps pour retrouver un emploi. Les parties ont eu une discussion le 23 janvier 2009, à l'issue de laquelle le recourant a convaincu l'intimée que l'appréciation de la qualité de ses prestations nécessitait un temps d'observation plus long. L'intimée a renoncé au licenciement et accepté "de revoir la pérennité de la collaboration quelques mois plus tard, soit au début mai 2009". C'est dans ce contexte qu'a été rédigé l'avenant litigieux. Selon les chiffres 1 et 2 de cet accord, les parties ont aménagé la suite de leurs relations en distinguant deux phases. Pendant une première période courant jusqu'au 30 juin 2009, le contrat pouvait être dénoncé moyennant un préavis d'un mois, lequel devait être donné au plus tôt le 8 mai 2009. Passé l'échéance du 30 juin 2009, le contrat était résiliable moyennant le préavis de trois mois pour la fin d'un mois.
Compte tenu des modalités prévues par les parties, le congé avec préavis d'un mois devait en principe s'exercer dans la période du 8 au 31 mai 2009. Toutefois, la tournure "en dehors de ce préavis exceptionnel d'un mois" ne signifie pas "en dehors de la période du 8 au 31 mai 2009" et n'implique pas d'appliquer le préavis de trois mois à la période antérieure au 8 mai 2009. Comme le relève l'autorité précédente, la logique de l'opération s'oppose à l'application d'un préavis successivement de trois mois jusqu'au 8 mai 2009, puis d'un mois du 8 au 31 mai 2009, puis à nouveau de trois mois dès le 1er juin 2009. A l'issue du temps d'essai, l'intimée n'était pas satisfaite des prestations du recourant. Le temps d'essai ne pouvait pas être prolongé dès lors qu'il avait déjà atteint la durée maximale de trois mois autorisée par l'art. 335b al. 2 CO. Les parties ont convenu de surseoir à l'entrée en vigueur du délai de congé contractuel de trois mois et d'appliquer, jusqu'à l'échéance du 30 juin 2009, un délai de congé d'un mois, correspondant au délai légal minimal applicable après le temps d'essai (art. 335c CO). Pour permettre au recourant de faire la preuve de ses capacités sur un temps d'observation suffisant, il a été convenu que le droit de résilier avec préavis d'un mois ne pouvait s'exercer avant le 8 mai 2009, date à laquelle les parties devaient se réunir pour faire le point sur la situation. Comme le relève la Cour d'appel, cette date et la tenue de la réunion ne constituent pas une condition d'exercice du droit de résilier avec un délai d'un mois, mais un terme fixé dans l'intérêt du recourant. La renonciation du recourant à attendre la survenance de ce terme n'impliquait donc nullement d'appliquer le délai de congé de trois mois.
Dans la mesure où l'interprétation selon le principe de la confiance permet d'établir la volonté objective des parties, il est exclu de recourir au moyen d'interprétation subsidiaire "in dubio contra stipulatorem". Peu importe que le recourant ait pu croire de bonne foi qu'il était lié à l'intimée jusqu'au 31 juillet 2009; il doit se laisser imputer le sens qui pouvait objectivement être donné à l'avenant.
2.4 Comme l'admet le recourant lui-même, la partie peut donner son congé pour une échéance plus lointaine que celle prévue légalement ou contractuellement, mais dans un tel cas l'autre partie conserve la faculté de signifier le congé pour l'échéance légale ou contractuelle plus rapprochée (FAVRE/MUNOZ/TOBLER, Le contrat de travail, Code annoté, 2e éd. 2010, n° 1.3 ad art. 335c CO; STREIFF/VON KAENEL, Arbeitsvertrag, Praxiskommentar, 6e éd. 2006, n° 2 ad art. 335 CO). En l'occurrence, l'intimée était donc fondée à résilier le contrat le 5 mai 2009 pour l'échéance contractuelle du 30 juin 2009.
3. A titre subsidiaire, le recourant se plaint d'une violation de l'art. 336 al. 1 CO. La contre-résiliation de l'intimée, en soi admissible, serait abusive dans le cas d'espèce et justifierait l'octroi d'une indemnité correspondant au salaire de juillet 2009 et au 13ème salaire pro rata temporis. La Cour d'appel aurait omis d'examiner cette question dont elle devait pourtant connaître d'office.
L'intimée plaide l'irrecevabilité du grief.
3.1 Dans la procédure cantonale, le recourant a prétendu au paiement de son salaire pour un mois supplémentaire en soutenant, sans contester la résiliation, que l'intimée n'avait pas respecté le délai de congé contractuel. Devant le Tribunal fédéral, il s'en prend pour la première fois à la résiliation même du contrat en soutenant qu'elle est abusive et donne droit à une indemnité.
La question de savoir si le recourant modifie ainsi l'objet du litige et prend une conclusion irrecevable peut rester indécise; en effet, le moyen doit de toute façon être rejeté sur le fond.
La question de savoir si le recourant modifie ainsi l'objet du litige et prend une conclusion irrecevable peut rester indécise; en effet, le moyen doit de toute façon être rejeté sur le fond.
3.2 3.2.1 L'art. 336 CO, qui énumère une série de cas de résiliation abusive, n'est pas exhaustif. Il concrétise avant tout l'interdiction générale de l'abus de droit et en aménage les conséquences juridiques pour le contrat de travail. D'autres situations peuvent entrer dans le champ d'application de cette disposition; toutefois, il faut qu'elles apparaissent comparables, par leur gravité, aux cas expressément envisagés par la loi (ATF 132 III 115 consid. 2.1). Ainsi, un congé peut être abusif en raison de la manière dont il est donné, soit notamment lorsque la partie qui donne le congé se livre à un double jeu, contrevenant de manière caractérisée au principe de la bonne foi (ATF 135 III 115 consid. 2.2 p. 117), lorsqu'il est donné par un employeur qui viole les droits de la personnalité du travailleur (ATF 132 III 115 consid. 2.2) ou quand il y a une disproportion évidente des intérêts en présence (ATF 132 III 115 consid. 2.4).
En revanche, un comportement qui ne serait simplement pas convenable ou indigne des relations commerciales établies ne suffit pas. Il n'appartient pas à l'ordre juridique de sanctionner une attitude seulement incorrecte (ATF 132 III 115 consid. 2.3).
3.2.2 De l'avis du recourant, les circonstances d'espèce devraient faire conclure à un "congé-représailles". Dans une argumentation qui n'est pas entièrement claire, il reproche à l'intimée de ne pas avoir réagi à réception de son courrier signifiant le congé et d'avoir sciemment attendu jusqu'au mois de mai avant de résilier elle-même le contrat pour l'échéance du 30 juin 2009. Dans le même temps, il fait grief à l'intimée de ne pas avoir attendu le terme du 8 mai 2009 fixé pour l'entretien, lequel, à l'en croire, aurait peut-être permis aux parties de s'entendre sur la continuation des rapports de travail.
L'argument est téméraire, sachant que le recourant a lui-même décidé de mettre fin aux rapports de travail et conclu un nouveau contrat avant l'entretien prévu pour le 8 mai 2009, ayant par ailleurs expliqué à la Cour d'appel qu'il n'avait pas voulu courir le risque d'une dénonciation du contrat à cette date "couperet" et qu'il avait pris l'initiative de rechercher une autre activité sans s'en ouvrir auprès de l'intimée. Encore une fois, le congé donné par le recourant privait d'objet la réunion. Par ailleurs, quand bien même l'intimée aurait pour sa part été disposée à poursuivre les relations contractuelles, la situation s'est modifiée avec la décision du recourant de résilier le contrat; l'intimée pouvait dès lors décider, sans qu'on lui reproche une attitude contradictoire constitutive d'un abus au sens de l'art. 336 CO, de résilier le contrat pour l'échéance contractuelle la plus proche. Le fait d'avoir attendu deux semaines pour exercer son droit ne remplit pas non plus les conditions restrictives d'un abus. Il s'ensuit que les conditions d'une indemnité fondée sur l'art. 336a CO ne seraient de toute façon pas réalisées.
4. Le recours doit ainsi être rejeté dans la mesure où il est recevable.
Les frais judiciaires, calculés selon le tarif réduit de l'art. 65 al. 4 let. c LTF, sont mis à la charge du recourant, qui succombe (art. 66 al. 1 LTF). Celui-ci versera à l'intimée une indemnité à titre de dépens (art. 68 al. 1 et 2 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 1'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le recourant versera à l'intimée une indemnité de 1'500 fr. à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et à la Cour d'appel de la juridiction des prud'hommes du canton de Genève.
Lausanne, le 28 février 2011
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: La Greffière:
Klett Monti