Faits:
A. A.a A._, né en 1947, et dame A._, née en 1950, se sont mariés le 11 octobre 1988. De cette union est issue un enfant, B._, née en 1989.
A.b Le 19 décembre 2005, l'épouse a ouvert une action en divorce. Au cours de cette procédure, les parties ont signé une convention, ratifiée pour valoir ordonnance de mesures provisionnelles, par laquelle dame A._ s'engageait à verser à A._ une contribution d'entretien mensuelle de 2'000 fr. dès le 15 décembre 2005. Par la suite, la cause a été rayée du rôle et la convention déclarée caduque.
A.c Le 29 octobre 2007, l'époux a déposé une requête de mesures protectrices de l'union conjugale. Du dossier, il ressort que le juge des mesures protectrices n'a pas établi la situation financière des parties, considérant notamment que les revenus de l'épouse pour l'année 2007 "étaient totalement inconnus". C'est pourquoi, il a statué "en équité", pour rendre une ordonnance le 25 mars 2008, par laquelle il a reconduit la pension de 2'000 fr. arrêtée conventionnellement en 2005. Les deux parties ont recouru contre cette ordonnance. En audience du 3 juin 2008, elles ont signé une convention dont les termes étaient les suivants: (I) dame A._ reconnaît devoir à A._, pour solde des prétentions d'entretien au 31 mai 2008, la somme de 18'000 fr. (...); (II) Tous droits sont expressément réservés sur la question de l'entretien provisionnel pour la période postérieure au 31 mai 2008".
B. B.a Le 31 mars 2008, dame A._ a déposé une nouvelle demande unilatérale en divorce. Le 2 juin 2008, soit le jour précédant la conclusion de la convention précitée, elle a déposé une requête de mesures provisionnelles devant le Président du Tribunal d'arrondissement de Lausanne. Elle a conclu à ce qu'elle soit libérée de contribuer à l'entretien de son époux durant la procédure de divorce. A._ a conclu, en dernier lieu, à ce que son épouse soit condamnée à lui verser une contribution d'entretien de 4'000 fr. par mois, dès le 1er juin 2008.
Par ordonnance du 18 novembre 2009, le Président du tribunal a libéré dame A._ du paiement de toute contribution d'entretien en faveur de son époux, dès le 1er juin 2008. En substance, il a retenu que le mariage n'avait pas eu d'impact décisif sur la vie de l'intimé, ce dernier ayant par choix consacré pendant dix ans tout son temps à l'entraînement de tennis de sa fille, tout en étant d'ailleurs rétribué pour cette tâche.
B.b A._ a interjeté un recours en appel contre cette ordonnance, recours que le Tribunal d'arrondissement de Lausanne a rejeté par arrêt du 2 juin 2010 pour le même motif.
C. Par mémoire posté le 5 juillet 2010, A._ exerce un recours en matière civile contre cet arrêt. Principalement, il conclut à sa réforme en ce sens que dame A._ contribue à son entretien par le versement régulier d'une pension mensuelle fixée à dire de justice, mais non inférieure à 3'500 fr., depuis le 1er juin 2008. Subsidiairement, il conclut à son annulation et au renvoi de la cause pour nouvelle décision dans le sens des considérants. Le recourant a par ailleurs requis d'être mis au bénéfice de l'assistance judiciaire.
Invitée à se déterminer, l'intimée a conclu à l'irrecevabilité, subsidiairement au rejet, du recours. L'autorité cantonale n'a pas transmis d'observations. Par acte du 6 juin 2011, le recourant a spontanément déposé des observations, transmises à l'intimée par envoi du 8 juin 2011.
D. A._ ayant déposé simultanément un recours en nullité auprès de la Chambre des recours du Tribunal cantonal vaudois en date du 17 mai 2010, l'instruction du recours en matière civile a été suspendue par ordonnance présidentielle du 12 juillet 2010, jusqu'à droit connu sur le recours pendant.
Dans son arrêt du 9 novembre 2010, notifié aux parties le 17 novembre 2010, la Chambre des recours a rejeté le recours en nullité. A._ a interjeté un recours en matière civile devant le Tribunal fédéral contre cet arrêt, par mémoire posté le 3 janvier 2011. Par arrêt du 6 janvier 2011, ce recours a été déclaré irrecevable en raison de son dépôt tardif, le délai de 30 jours étant arrivé à échéance le 20 décembre 2010, faute de suspension des délais durant les féries dans les procédures concernant des mesures provisionnelles (arrêt 5A_6/2011 du 6 janvier 2011).

Considérant en droit:
1. 1.1 L'arrêt d'appel du tribunal d'arrondissement ayant été rendu et expédié aux parties en 2010, il n'est pas soumis au Code de procédure civile du 19 décembre 2008 (CPC, RS 272), entré en vigueur le 1er janvier 2011 (<ref-ruling> consid. 2). Le droit transitoire relatif aux art. 75 al. 2 et 111 al. 3 LTF, tel que prévu par l'<ref-law>, demeure donc applicable, de sorte que le recours dirigé contre un arrêt d'un tribunal inférieur est ouvert.
1.2 La décision de mesures provisoires (art. 137 al. 2 aCC) est une décision en matière civile au sens de l'<ref-law>. Bien qu'elle soit prise alors qu'une procédure (principale) de divorce est pendante, elle est finale au sens de l'<ref-law>, car son objet est différent de celui de la procédure au fond et elle met fin à l'instance sous l'angle procédural (<ref-ruling> consid. 2.2 et les réf. citées). Comme le litige porte uniquement sur la contribution d'entretien, le recours a pour objet une décision rendue dans une affaire pécuniaire (<ref-ruling> consid. 2), dont la valeur litigieuse atteint 30'000 fr. (art. 51 al. 1 let. a et al. 4, art. 74 al. 1 let. b LTF). Enfin, le recours a été interjeté, dans le délai (<ref-law>) et la forme (<ref-law>) prévus par la loi, par la partie qui a succombé dans ses conclusions (art. 76 al. 1 aLTF). Par conséquent, il est en principe ouvert.
1.3 Dès lors que la décision attaquée porte sur des mesures provisionnelles, seule peut être dénoncée la violation de droits constitutionnels (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 5.1 et 6). Le Tribunal fédéral n'examine la violation de ces droits que si ce moyen est invoqué et motivé par le recourant (principe de l'allégation; <ref-law>), c'est-à-dire s'il a été expressément soulevé et exposé de manière claire et détaillée (<ref-ruling> consid. 3.2 et les réf. citées). En particulier, s'agissant de l'arbitraire (art. 9 Cst.), la jurisprudence admet ce grief uniquement si la décision attaquée est manifestement insoutenable, méconnaît gravement une norme ou un principe juridique clair et indiscuté, ou heurte de manière choquante le sentiment de la justice et de l'équité; il ne suffit pas qu'une autre solution paraisse concevable, voire préférable; pour que cette décision soit annulée, encore faut-il qu'elle se révèle arbitraire non seulement dans ses motifs, mais aussi dans son résultat (<ref-ruling> consid. 3.1 et les réf. citées). Partant, si le recourant invoque ce grief, il ne peut se borner à critiquer la décision attaquée comme il le ferait en procédure d'appel, où l'autorité de recours jouit d'une libre cognition, notamment en se contentant d'opposer sa thèse à celle de l'autorité précédente. Il doit démontrer, par une argumentation précise, que cette décision se fonde sur une application insoutenable de la loi.
Le recourant doit avoir épuisé toutes les voies de droit cantonales, ordinaires ou extraordinaires, pour les griefs qu'il entend soulever devant le Tribunal fédéral (<ref-law>, cf. supra consid. 1.1; Message du 28 février 2001 concernant la révision totale de l'organisation judiciaire fédérale, in FF 2001 p. 4000 ss, p. 4115 ch. 4.1.3.2; arrêt 5A_473/2010 du 23 juillet 2010 consid. 1.1; arrêt 5A_678/2007 du 8 janvier 2008 consid. 3.1). Dans le canton de Vaud, l'arrêt sur appel en matière de mesures provisionnelles pouvait faire l'objet d'un recours en nullité pour tous les motifs prévus par l'art. 444 al. 1 ch. 3 aCPC/VD, à savoir pour déni de justice formel, ainsi que pour arbitraire dans l'appréciation des preuves (<ref-ruling> consid. 1b; arrêt 5A_182/2008 du 12 juin 2008 consid. 1.3 et les réf. citées). Le présent recours n'est donc recevable qu'en tant qu'il est interjeté pour arbitraire dans l'application du droit fédéral, à l'exclusion de l'établissement des faits.
2. Sous le titre "motifs relevant du droit matériel", le recourant explique en quoi l'arrêt attaqué viole selon lui les art. 163 et 125 CC et conclut au versement en sa faveur d'une contribution d'entretien de 3'500 fr. au minimum.
2.1 Se fondant sur l'avis de taxation du 17 décembre 2009, le tribunal d'arrondissement a retenu que les revenus nets de l'intimée, médecin-dentiste indépendante, s'élevaient en 2008 à 4'480 fr. par mois, et sa fortune à 1'938'300 fr., dont à déduire le montant de 2'250'231 fr. Selon lui, il était plausible qu'en raison de son âge et de problèmes dorsaux ne lui permettant pas de travailler à plus de 50%, l'intimée subît une baisse de revenus. Le tribunal d'arrondissement a ensuite examiné la situation du recourant. Renvoyant à l'ordonnance présidentielle du 18 novembre 2009 à cet égard, il a retenu que le recourant avait repris son activité de professeur de tennis indépendant, après s'être entièrement consacré durant dix ans à la carrière de joueuse de tennis professionnelle de sa fille, tout en étant rétribué pour cette tâche. Il a estimé que le recourant avait gagné, entre janvier et juillet 2009, des revenus bruts de 34'205 fr., dont un montant de 18'945 fr. d'un club de tennis, ce dernier précisant qu'il ne tenait pas de décompte pour toute la clientèle privée de l'entraîneur. Des revenus de 34'205 fr., il fallait déduire des charges estimées à 50%, ce qui laissait augurer un revenu net de l'ordre de 2'443 fr. environ par mois. En 2009, la fortune du recourant s'élevait à 39'802 euros. Le tribunal a précisé qu'il était plausible que, compte tenu de son âge, le recourant soit contraint de diminuer "quelque peu son activité professionnelle". Il n'a toutefois pas déterminé l'étendue de cette diminution. En conclusion, le tribunal d'arrondissement a jugé que le mariage n'avait pas eu d'impact décisif sur la vie du recourant, ce dernier ayant librement choisi de se consacrer à la carrière de sa fille, ce qui d'ailleurs lui avait apporté une certaine notoriété et, par conséquent, un plus grand nombre d'élèves. Partant, le recourant ne pouvait pas prétendre au versement d'une contribution d'entretien car il n'avait pas démontré que les conditions de cette prétention étaient remplies.
2.2 Le recourant reproche à l'autorité précédente d'avoir ignoré l'obligation d'assistance, qui existe encore durant les mesures provisionnelles, et le principe de solidarité entre les époux. Il relève que ce principe implique que les époux sont responsables l'un envers l'autre non seulement des effets du partage des tâches mais aussi des autres motifs qui empêcheraient l'un d'eux de pourvoir à son entretien Il fait également grief à l'autorité précédente d'avoir ignoré la règle selon laquelle l'entretien convenable du crédirentier se détermine, en principe, en fonction du train de vie durant la vie commune, ou en tout cas en fonction du train de vie actuel de son conjoint. Enfin, il soulève que l'autorité précédente a considéré à tort que le fait d'avoir consacré durant dix ans tout son temps à l'entraînement de tennis de sa fille n'a pas eu un impact décisif sur sa vie.
2.3 L'intimée invoque principalement que, en vertu de l'<ref-law>, seule peut être dénoncée la violation de droits constitutionnels. Or, le recourant n'a ni invoqué ni motivé ce grief, ce qui doit conduire à déclarer son recours irrecevable. Subsidiairement, elle invoque que le recourant est parfaitement capable de subvenir à son entretien convenable, par son activité de professeur de tennis. A l'appui de son propos, elle soutient que le recourant exerçait déjà la profession de professeur de tennis avant le mariage, qu'il a continué à entraîner des juniors en plus de sa fille, celle-ci ayant d'ailleurs eu d'autres entraîneurs que son père dès l'âge de sept ans, qu'il a été rémunéré pour son activité auprès de sa fille, et, enfin, que le fait d'avoir entraîné une joueuse ayant été classée X._ lui a apporté une grande publicité et a favorisé sa carrière de professeur de tennis. L'intimée en conclut que le recourant n'a subi aucun désavantage lié au mariage, ce qui doit conduire à lui refuser toute contribution d'entretien.
3. 3.1 Seule la violation de droits constitutionnels peut être dénoncée dans un recours en matière civile dirigé contre le prononcé de mesures provisionnelles; il incombe au recourant de respecter le principe d'allégation à cet égard (cf. supra consid. 1.3). Toutefois, il serait excessivement formaliste de déclarer un recours irrecevable au seul motif que le recourant n'a pas cité expressément la norme constitutionnelle qu'il estime violée (dans ce sens, en application de l'art. 49 Cst., cf. arrêt 5A_739/2007 du 26 février 2008 consid. 3.2; cf. aussi arrêt 5A_119/2007 du 24 avril 2007 consid. 4 in initio). Il faut entrer en matière sur les motifs du recours si ce dernier contient une argumentation complète, permettant de déterminer clairement si et comment un droit constitutionnel est atteint. En l'occurrence, se contentant d'invoquer la violation des art. 163 et 125 CC, le recourant a certes omis de préciser que l'objet de son grief est en réalité l'interdiction de l'arbitraire, consacrée à l'art. 9 Cst. Cependant, l'argumentation présentée est suffisante pour permettre de déterminer si l'arrêt viole gravement, au sens de l'art. 9 Cst., les art. 163 et 125 CC, tant dans ses motifs que dans son résultat. Il convient donc d'entrer en matière sur le recours.
3. 3.1 Seule la violation de droits constitutionnels peut être dénoncée dans un recours en matière civile dirigé contre le prononcé de mesures provisionnelles; il incombe au recourant de respecter le principe d'allégation à cet égard (cf. supra consid. 1.3). Toutefois, il serait excessivement formaliste de déclarer un recours irrecevable au seul motif que le recourant n'a pas cité expressément la norme constitutionnelle qu'il estime violée (dans ce sens, en application de l'art. 49 Cst., cf. arrêt 5A_739/2007 du 26 février 2008 consid. 3.2; cf. aussi arrêt 5A_119/2007 du 24 avril 2007 consid. 4 in initio). Il faut entrer en matière sur les motifs du recours si ce dernier contient une argumentation complète, permettant de déterminer clairement si et comment un droit constitutionnel est atteint. En l'occurrence, se contentant d'invoquer la violation des art. 163 et 125 CC, le recourant a certes omis de préciser que l'objet de son grief est en réalité l'interdiction de l'arbitraire, consacrée à l'art. 9 Cst. Cependant, l'argumentation présentée est suffisante pour permettre de déterminer si l'arrêt viole gravement, au sens de l'art. 9 Cst., les art. 163 et 125 CC, tant dans ses motifs que dans son résultat. Il convient donc d'entrer en matière sur le recours.
3.2 3.2.1 Pour fixer la contribution d'entretien due au conjoint à titre de mesures provisionnelles pour la durée de la procédure de divorce selon l'<ref-law>, auquel l'art. 137 al. 2 aCC renvoie par analogie, le juge doit partir de la convention, expresse ou tacite, que les époux ont conclue au sujet de la répartition des tâches et des ressources entre eux (<ref-law>). L'<ref-law> demeure en effet la cause de l'obligation d'entretien réciproque des époux (<ref-ruling> consid. 3.2). Le juge doit ensuite prendre en considération qu'en cas de suspension de la vie commune (art. 175 s. CC), le but de l'<ref-law>, soit l'entretien convenable de la famille, impose à chacun des époux le devoir de participer, selon ses facultés, notamment par la reprise ou l'augmentation de son activité lucrative, aux frais supplémentaires qu'engendre la vie séparée. Si la situation financière des époux le permet encore, le standard de vie antérieur, choisi d'un commun accord, doit être maintenu pour les deux parties. Quand il n'est pas possible de conserver ce niveau de vie, les époux ont droit à un train de vie semblable (<ref-ruling> consid. 4b/aa; arrêt 5A_710/2009 consid. 4.1 non publié aux <ref-ruling>). Le juge peut donc devoir modifier la convention conclue pour la vie commune, pour l'adapter à ces faits nouveaux. En revanche, le juge des mesures provisionnelles ne doit pas trancher, même sous l'angle de la vraisemblance, les questions de fond, objet du procès en divorce, en particulier celle de savoir si le mariage a influencé concrètement la situation financière du conjoint (arrêt 5A_62/2011 consid. 3, destiné à la publication, précisant l'<ref-ruling>).
3.2.2 Lorsque des mesures protectrices ont précédé la procédure de divorce, elles déploient leurs effets jusqu'à leur éventuelle modification par le juge des mesures provisoires, au sens de l'art. 137 al. 2 aCC (<ref-ruling> consid. 4.2 in fine). Une telle modification ne peut être demandée que si, depuis l'entrée en vigueur des mesures protectrices, les circonstances de fait ont changé d'une manière essentielle et durable, notamment en matière de revenus, ou si le juge, lorsqu'il a ordonné les mesures dont la modification est sollicitée, a ignoré des éléments essentiels ou a mal apprécié les circonstances (ATF précité consid. 2; arrêt 5A_27/2009 du 2 octobre 2009 consid. 4.1).
3.3 En l'espèce, l'épouse a requis d'être libérée de toute obligation d'entretien envers son époux. Elle semble ainsi croire que la clause de la convention du 3 juin 2008, réservant les droits des parties pour la période postérieure au 31 mai 2008, visait seulement à lui permettre de demander la modification des mesures protectrices, au sens de l'<ref-law>.
Bien que la situation financière de l'épouse lors du prononcé des mesures protectrices de l'union conjugale lui fût inconnue, le tribunal d'arrondissement a admis que l'incapacité de 50% dont celle-ci souffrait constituait un fait nouveau, lui permettant d'entrer en matière sur la demande de modification de ces mesures protectrices. Il a alors refusé d'accorder une contribution d'entretien au recourant au seul motif que, selon lui, le mariage n'avait pas eu d'influence sur sa situation financière. Cette motivation relève d'une application arbitraire des art. 163 et 176 CC, dès lors qu'elle se fonde sur un critère qui n'est pas pertinent en mesures provisionnelles (cf. supra consid. 3.2.1 in fine), pas plus qu'il ne l'est en modification de celles-ci.
Le tribunal d'arrondissement ayant refusé toute contribution d'entretien au recourant au seul motif que le mariage n'avait pas eu d'impact décisif sur la vie de ce dernier, il n'a pas établi les faits nécessaires pour statuer sur la modification de la contribution d'entretien. Il convient donc de renvoyer la cause en instance cantonale pour qu'elle détermine les facultés économiques (revenus, fortune) et les besoins respectifs de chaque partie, ainsi que le niveau de vie auquel le crédirentier peut encore prétendre.
Comme le CPC est entré en vigueur le 1er janvier 2011 et qu'il y aura lieu de procéder à une instruction complémentaire, il est expédient de renvoyer la cause au Président du Tribunal d'arrondissement de Lausanne (art. 107 al. 2 2ème ph. LTF); un éventuel appel contre sa nouvelle décision devra être adressé à la Cour d'appel civile du Tribunal cantonal, un membre de celle-ci étant compétent pour statuer (art. 84 al. 2 de la Loi d'organisation judiciaire du 12 décembre 1979).
4. En conclusion, le recours est admis, l'arrêt attaqué annulé et l'affaire renvoyée au Président du Tribunal d'arrondissement de Lausanne pour nouvelle instruction et décision dans le sens des considérants (<ref-law>). Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge de l'intimée qui succombe entièrement (<ref-law>). Celle-ci versera en outre au recourant une indemnité de 3'000 fr. à titre de dépens (<ref-law>). Au vu du sort réservé aux frais judiciaires et aux dépens, la requête d'assistance judiciaire déposée par le recourant devient sans objet.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis, l'arrêt attaqué est annulé et la cause est renvoyée au Président du Tribunal civil de l'arrondissement de Lausanne pour nouvelle instruction et décision au sens des considérants.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge de l'intimée.
3. Une indemnité de 3'000 fr., à payer au recourant à titre de dépens, est mise à la charge de l'intimée.
4. La requête d'assistance judiciaire déposée par le recourant est sans objet.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal civil de l'arrondissement de Lausanne et au Président du Tribunal civil de l'arrondissement de Lausanne.
Lausanne, le 25 juillet 2011
Au nom de la IIe Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: Hohl
La Greffière: Achtari