Sachverhalt:
A. Am 16. Oktober 2006 erhob X._ (Beschwerdeführer) beim Arbeitsgericht Winterthur Klage gegen die A._ AG (Beschwerdegegnerin) mit dem Antrag, diese sei mit einem ausdrücklichen Nachklagevorbehalt zu verpflichten, ihm brutto Fr. 100'713.60 nebst Zins zu 5% seit 1. Juli 2006, abzüglich der gesetzlichen und vereinbarten sozialversicherungsrechtlichen Abgaben, zu bezahlen. Er stützte sich dabei auf ein angebliches arbeitsrechtliches Vertragsverhältnis zur Beschwerdegegnerin für den Zeitraum von April bis September 2006. Die Beschwerdegegnerin erhob die Einrede der sachlichen Unzuständigkeit des angerufenen Arbeitsgerichts und machte geltend, für die fragliche Zeit habe zwischen den Parteien kein Arbeitsvertrag bestanden. Eventualiter beantragte sie die Abweisung der Klage. Mit Verfügung vom 13. Februar 2007 beschränkte das Arbeitsgericht das Verfahren vorerst auf die Einrede der sachlichen Unzuständigkeit.
B. Mit Beschluss vom 6. Juli 2007 trat das Arbeitsgericht mangels sachlicher Zuständigkeit auf die Klage nicht ein. Es kam zum Schluss, dass zwischen den Parteien in der relevanten Zeit von April bis September 2006 kein Arbeitsvertrag mehr bestanden habe.
Zur gleichen Erkenntnis gelangte das Obergericht des Kantons Zürich, weshalb es einen Rekurs des Beschwerdeführers gegen den Beschluss des Arbeitsgerichts am 10. Juli 2009 abwies.
Eine vom Beschwerdeführer dagegen erhobene Nichtigkeitsbeschwerde wies das Kassationsgericht des Kantons Zürich mit Zirkulationsbeschluss vom 26. November 2010 ebenfalls ab.
C. Der Beschwerdeführer beantragt mit Beschwerde in Zivilsachen, es sei der Beschluss des Obergerichts aufzuheben und das Arbeitsgericht Winterthur anzuweisen, auf die Klage einzutreten, eventuell sei der vorinstanzliche Beschluss zu kassieren. Ferner sei der Zirkulationsbeschluss des Kassationsgerichts aufzuheben.
Die Beschwerdegegnerin beantragt, die Beschwerde abzuweisen. Das Kassationsgericht und das Obergericht verzichteten auf eine Vernehmlassung.

Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer hat sowohl den Beschluss des Obergerichts vom 10. Juli 2009 als auch den Zirkulationsbeschluss des Kassationsgerichts vom 26. November 2010 angefochten. Dies ist grundsätzlich zulässig, und die Beschwerdefrist ist auch bezüglich des obergerichtlichen Beschlusses gewahrt (Art. 100 aAbs. 6 BGG [AS 2006 1234], der auf das vorliegende Beschwerdeverfahren noch anwendbar ist, zumal der angefochtene Beschluss des Obergerichts vor Aufhebung dieser Bestimmung eröffnet worden ist [vgl. <ref-law>]).
1.2 Sowohl der Beschluss des Obergerichts als auch der Zirkulationsbeschluss des Kassationsgerichts, mit denen Rechtsmittel gegen den Unzuständigkeitsentscheid abgewiesen wurden, stellen anfechtbare Endentscheide dar (<ref-law>).
Die Beschwerde in Zivilsachen setzt weiter voraus, dass der angefochtene Entscheid kantonal letztinstanzlich ist (<ref-law>). Dies trifft auf den Zirkulationsbeschluss des Kassationsgerichts zu. Der obergerichtliche Beschluss kann hingegen nur insoweit angefochten werden, als im Rahmen der Beschwerde in Zivilsachen zulässige Rügen dem höchsten kantonalen Gericht nicht unterbreitet werden konnten (vgl. <ref-ruling> E. 4.3 S. 522; <ref-ruling> E. 1.1 S. 93; 524 E. 1.3 S. 527). Hinsichtlich sämtlicher Rügen, für die der Weg an das Kassationsgericht offenstand, wie etwa diejenige der Verletzung des rechtlichen Gehörs (<ref-law> i.V.m. §§ 281 und 285 Abs. 2 der [auf den 1. Januar 2011 aufgehobenen] Zivilprozessordnung des Kantons Zürich vom 13. Juni 1976), ist der obergerichtliche Beschluss nicht letztinstanzlich, weshalb auf die entsprechende Rüge des Beschwerdeführers nicht einzutreten ist.
2. Bei der Beurteilung der Zuständigkeit ist primär auf den vom Kläger eingeklagten Anspruch und dessen Begründung abzustellen. Die vom Kläger behaupteten Tatsachen, die sowohl für die Zuständigkeit des angerufenen Gerichts als auch die Begründetheit der Klage erheblich sind (sog. doppelrelevante Tatsachen), sind für die Beurteilung der Zuständigkeit als wahr zu unterstellen. Sie werden erst im Moment der materiellen Prüfung des eingeklagten Anspruchs untersucht; diesbezügliche Einwände der Gegenpartei sind im Rahmen der Zuständigkeitsprüfung unbeachtlich. Eine Ausnahme gilt nur für den Fall, dass der klägerische Tatsachenvortrag auf Anhieb fadenscheinig oder inkohärent erscheint und durch die Klageantwort sowie die von der Gegenseite produzierten Dokumente unmittelbar und eindeutig widerlegt werden kann (BGE 4A_461/2010 vom 22. November 2010 E. 2.3; <ref-ruling> E. 4 S. 488, je mit Hinweisen).
In Bezug auf die rechtliche Würdigung der vom Kläger behaupteten Tatsachen ist das Gericht aber nicht an die Auffassung des Klägers gebunden. Soweit sich die Unzuständigkeit des Gerichts schon aus den Vorbringen des Klägers selbst ergibt, ist unerheblich, ob die tatsächlichen Behauptungen zutreffen. Eine Beweisabnahme erübrigt sich. Hängt die Zuständigkeit - wie hier - vom Bestand eines Arbeitsvertrags zwischen den Parteien ab, sind die klägerischen Tatsachenbehauptungen im Rahmen der Zuständigkeitsprüfung daraufhin zu beurteilen, ob sich aus ihnen auf das Bestehen eines solchen Vertrags schliessen lässt. Erscheint dies ausgeschlossen, ist auf die Klage nicht einzutreten (BGE 4A_461/2010 vom 22. November 2010 E. 2.2 mit Hinweisen; Urteil 4P.104/2006 vom 25. September 2006 E. 2.3).
3. Diese Grundsätze hat das Obergericht seinem Entscheid zutreffend zugrunde gelegt. Zu prüfen ist, ob es bundesrechtskonform davon ausgehen durfte, die Zuständigkeit des Arbeitsgerichts sei bereits gestützt auf den Tatsachenvortrag des Beschwerdeführers zu verneinen.
3.1 Das Obergericht stellte auf die eigenen Ausführungen des Beschwerdeführers in der Rekursschrift ab, wonach für die von ihm erbrachten Leistungen ab Januar 2006 die B._ + Co, und nicht er, Rechnung an die Beschwerdegegnerin gestellt habe und hierfür die Beschwerdegegnerin ab Januar 2006 an die B._ + Co Entgelt geleistet habe. Dieses Konstrukt, nach Darstellung des Beschwerdeführers eine "Pseudoselbständigkeit", habe man gewählt, um einer höheren Einkommenssteuer auf seiner Seite zu entgehen. Weiter habe der Beschwerdeführer im Wesentlichen ausgeführt, dass sich an seinen Leistungen gegenüber der Beschwerdegegnerin (Erledigung der Geschäftsführung) auch ab Januar 2006 nichts geändert habe.
Aufgrund dieser Vorbringen gelangte das Obergericht zur Beurteilung, das vom Beschwerdeführer gewählte Konstrukt, mit dem seine Kommanditgesellschaft zwischen ihn und die Beschwerdegegnerin geschaltet worden sei, habe zur Folge, dass ab 1. Januar 2006 von einem Vertragsverhältnis zwischen der Beschwerdegegnerin und der B._ + Co auszugehen sei, das an die Stelle des bis dahin bestehenden, arbeitsrechtlichen Vertragsverhältnisses zwischen den Parteien getreten sei. Dieses Vertragsverhältnis zwischen der Beschwerdegegnerin und der B._ + Co könne nicht als arbeitsrechtliches betrachtet werden, da Arbeitnehmer nur eine natürliche Person und nicht eine Kommanditgesellschaft sein könne. Die Vorbringen des Beschwerdeführers, wonach seine Arbeitsleistung gegenüber der Beschwerdegegnerin ab Januar 2006 unverändert geblieben sei, änderten an der genannten Beurteilung nichts.
3.2 Der Beschwerdeführer macht geltend, er habe substanziiert dargelegt, dass sämtliche Elemente eines Arbeitsvertrags im Sinne von <ref-law> vorgelegen seien. Insbesondere sei nicht entscheidend, wer den Lohn zahle. Es sei daher für die rechtsgeschäftliche Begründung eines Arbeitsverhältnisses ohne Belang, wer die Tätigkeit des Arbeitnehmers bezahle. Die von ihm vorgebrachten tatsächlichen Umstände liessen zwingend darauf schliessen, dass der "Wechsel der Zahlstelle" von der Beschwerdegegnerin auf die B._ + Co. am Vorliegen eines arbeitsrechtlichen Vertragsverhältnisses zwischen den Parteien nichts ändere. Das Obergericht verletze mit seiner gegenteiligen Annahme Bundesrecht.
Dem kann nicht gefolgt werden. Vielmehr ist es bundesrechtlich nicht zu beanstanden, wenn das Obergericht aufgrund der Vorbringen des Beschwerdeführers nicht bloss von einem "Wechsel der Zahlstelle" ausging, sondern erkannte, dass mit dem Dazwischenschalten der Kommanditgesellschaft des Beschwerdeführers das Vertragsverhältnis zwischen dieser Kommanditgesellschaft und der Beschwerdegegnerin an die Stelle des vorherigen arbeitsrechtlichen Vertragsverhältnisses zwischen den Parteien getreten ist. Es geht nicht um die Frage, wer den Lohn aus einem Arbeitsvertrag zwischen den Parteien auszahlte. Nach den Vorbringen des Beschwerdeführers stellte die B._ + Co der Beschwerdegegnerin für die erbrachten Dienstleistungen Rechnung, und die Zahlungen der Beschwerdegegnerin gingen an die B._ + Co. Der Beschwerdeführer verkennt, dass danach nicht die Frage zu beurteilen war, wie ein Vertragsverhältnis zwischen den Parteien, mithin zwischen X._ und der A._ AG, rechtlich zu qualifizieren ist. Nur für eine solche Beurteilung wären die vom Beschwerdeführer weiter genannten Elemente massgebend gewesen. Vielmehr erkannte das Obergericht aufgrund der Vorbringen des Beschwerdeführers betreffend das von ihm zwecks Umgehung einer höheren Einkommenssteuer gewählte Konstrukt, mit dem die Kommanditgesellschaft des Beschwerdeführers zwischen ihn und die Beschwerdegegnerin geschaltet wurde, zu Recht, dass ab 1. Januar 2006 zwischen den Parteien gar kein Vertragsverhältnis, mithin auch kein Arbeitsvertragsverhältnis mehr bestand, sondern von einem Vertragsverhältnis zwischen der Kommanditgesellschaft und der Beschwerdegegnerin auszugehen war.
Der Beschwerdeführer vermag nicht aufzuzeigen, dass es aufgrund seiner Vorbringen bundesrechtswidrig ist, das Bestehen eines (arbeitsrechtlichen) Vertragsverhältnisses zwischen den Parteien ab 1. Januar 2006 zu verneinen.
3.3 Weiter beanstandet der Beschwerdeführer folgende Erwägungen des Obergerichts: Gegen ein arbeitsrechtliches Vertragsverhältnis zwischen den Parteien für die Zeit ab Januar 2006 spreche auch die Tatsache, dass in den Rechnungen der B._ + Co an die Beschwerdegegnerin für die Leistungen des Beschwerdeführers Mehrwertsteuerzuschläge aufgeführt seien. Bei Arbeitsleistungen eines Arbeitnehmers gegenüber seinem Arbeitgeber fielen keine Mehrwertsteuern an. Die vom Bezirksgericht vorgebrachten Tatsachen, wonach der Beschwerdeführer per 31. Dezember 2005 seine Überstunden- und Ferienguthaben geltend gemacht und die Formulierungen "Austritt: 31.12.2005", "Dienstleistungen" und "Auftragsbestätigung/Vereinbarung" benutzt habe, dienten aufgrund der vorangehenden Erwägungen und unter Berücksichtigung der klägerischen Erklärungen hierzu lediglich noch als Indizien, die gegen das Vorliegen eines (Arbeits-)Vertrages nach dem 1. Januar 2006 zwischen den Parteien spreche. Nach Auffassung des Beschwerdeführers zeigt diese Argumentation, dass sich das Obergericht im Rahmen seines Entscheids über die Zuständigkeit nicht auf die rechtliche Beurteilung der Vorbringen des Beschwerdeführers beschränkt, sondern bereits eine Beweiswürdigung vorgenommen habe, was auch an der Verwendung des Ausdrucks "Indizien" ersichtlich sei. Das verletze den allgemeinen prozessrechtlichen Grundsatz betreffend die Prüfung doppelrelevanter Tatsachen und damit Bundesrecht.
Dieser Einwand trifft nicht zu. Das Obergericht nahm nicht eine Beweiswürdigung vor. Vielmehr zog es den in den Vorbringen des Beschwerdeführers enthaltenen Umstand, dass die Rechnungen der B._ + Co Mehrwertsteuerzuschläge aufführten, im Rahmen seiner rechtlichen Beurteilung ergänzend heran, indem es erwog, dieser Umstand spreche ebenfalls gegen ein (arbeitsrechtliches) Vertragsverhältnis zwischen den Parteien.
Aus der im weiteren beanstandeten obergerichtlichen Erwägung betreffend Abrechnung der Überstunden- und Ferienguthaben per 31. Dezember 2005 und der Verwendung der Formulierungen "Austritt: 31.12.2005", "Dienstleistungen" und "Auftragsbestätigung/Vereinbarung" geht klar hervor, dass das Obergericht diesen Punkten für seine bereits aufgrund der Vorbringen des Beschwerdeführers gewonnene Erkenntnis, dass zwischen den Parteien ab dem 1. Januar 2006 kein (Arbeits-)Vertrag mehr bestand, keine ausschlaggebende Bedeutung beimass. Zu erwähnen bleibt, dass von einem "Indiz" auch im Rahmen rechtlicher Überlegungen gesprochen werden kann im Sinne eines Umstands, der für eine bestimmte rechtliche Beurteilung spricht. Das Obergericht erhob und würdigte keine Beweise, um gestützt darauf festzustellen, ob ein (Arbeits-)Vertrag zwischen den Parteien ab 1. Januar 2006 bestand, sondern gelangte einzig aufgrund des Tatsachenvortrags des Beschwerdeführers zur Erkenntnis, dass dies nicht der Fall war.
Das Obergericht hat demnach den prozessrechtlichen Grundsatz betreffend die Prüfung doppelrelevanter Tatsachen nicht verletzt.
4. Dem Kassationsgericht wirft der Beschwerdeführer Willkür vor, weil es schloss, der Beschwerdeführer habe nicht darzutun vermocht, in tatsächlicher Hinsicht vorgebracht zu haben, dass es der (übereinstimmende) Wille beider (Prozess-)Parteien gewesen sei, dass sie sich auch ab Januar 2006 als direkte Arbeitsvertragspartner gegenüberstehen sollten.
Das Kassationsgericht hielt fest, an keiner der zitierten Stellen aus den klägerischen Vorbringen vor erster Instanz habe der Beschwerdeführer einen übereinstimmenden Willen der Parteien behauptet, sich weiterhin als Parteien des Arbeitsverhältnisses gegenüberzustehen. In seiner Klagebegründung habe er etwa ausgeführt: " ... Für ihn persönlich spielte es keine Rolle, ob er seinen Lohn abzüglich der Sozialleistungen direkt von der Beklagten oder als Selbständigerwerbender via seine Kommanditgesellschaft erhielt." Sodann habe er in der Klagebegründung von "einer Vereinbarung zwischen der Beklagten und dem Kläger, dass er nun auf der Basis des Auftragsrechts entschädigt würde" gesprochen. Dass das Kassationsgericht diesen Vorbringen keinen (angeblichen) Willen, (auch ab Januar 2006) direkter Arbeitsvertragspartner der Beschwerdegegnerin zu sein, entnehmen konnte, ist nicht unhaltbar, sondern durchaus nachvollziehbar. Der Beschwerdeführer begründet jedenfalls keine Willkür, indem er lediglich das Gegenteil behauptet und vorgebrachte Elemente rekapituliert, die für die rechtliche Qualifikation als Einzelarbeitsvertrag sprechen sollen. Damit zeigt er nicht auf, dass er erstinstanzlich einen übereinstimmenden tatsächlichen Willen der Parteien, auch ab 1. Januar 2006 in einem direkten Arbeitsvertrag verbunden zu sein, behauptet hätte, und dass eine solche Behauptung vom Kassationsgericht willkürlich übergangen worden wäre. Der Willkürvorwurf erweist sich als unbegründet, soweit er überhaupt als rechtsgenüglich motiviert zu betrachten und zu behandeln ist (vgl. <ref-law> und <ref-ruling> E. 4.3 S. 522; <ref-ruling> E. 3 S. 352).
5. Aus diesen Gründen ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Dem Verfahrensausgang entsprechend wird der Beschwerdeführer kosten- und entschädigungspflichtig (Art. 66 Abs. 1 sowie Art. 68 Abs. 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Der Beschwerdeführer hat die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 3'500.- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Zivilkammer, und dem Kassationsgericht des Kantons Zürich schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 11. März 2011
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Die Gerichtsschreiberin:
Klett Hotz