De 1855 a 1874 Norton pasó mucho tiempo viajando y residiendo en el continente europeo y en Inglaterra, y fue durante este período que comenzó su amistad con Thomas Carlyle, John Ruskin, Edward FitzGerald y Leslie Stephen, una intimidad que hizo mucho para acercar a los hombres de letras estadounidenses e ingleses a una estrecha relación personal. Otro amigo fue John Lockwood Kipling, padre de Rudyard Kipling. Padre e hijo visitaron Norton en Boston y el joven Kipling recordó la visita años más tarde en su autobiografía:

Visitamos a un viejo amigo de Boston, Charles Eliot Norton de Harvard, cuyas hijas había conocido en The Grange en mi infancia y desde entonces. Eran Brahmanes de los Brahmanes de Boston, que vivían maravillosamente, pero el propio Norton, lleno de presagios en cuanto al futuro del alma de su tierra, sintió que la tierra establecida se deslizaba bajo él, como los caballos sienten los temblores terrestres que se avecinan. … Norton habló de Emerson y Wendell Holmes y Longfellow y los Alcotts y otras influencias del pasado mientras regresábamos a su biblioteca, y navegó en voz alta entre sus libros; porque era un erudito entre los eruditos.

Norton fue elegido miembro de la Academia Americana de Artes y Ciencias en 1860. Comenzó a enseñar en Harvard en 1874. En 1875, fue nombrado profesor de historia del arte en Harvard, una cátedra que fue creada para él y que mantuvo hasta su jubilación en 1898. Centró su enseñanza en las edades doradas de la historia del arte, la Atenas clásica, el estilo gótico italiano de la arquitectura veneciana y la Florencia del Renacimiento temprano.»

El Instituto Arqueológico de América lo eligió como su primer presidente (1879-1890).

Norton tenía un genio peculiar para la amistad, y es en su influencia personal más que en sus producciones literarias que descansa su reclamo a la fama. En 1881 inauguró la Sociedad Dante, cuyos primeros presidentes fueron Longfellow, Lowell y el propio Norton. A partir de 1882 se limitó al estudio de Dante, a sus deberes de profesor, y a la edición y publicación de los monumentos literarios de muchos de sus amigos.

En 1883 llegaron las Cartas de Carlyle y Emerson; en 1886, 1887 y 1888, las Cartas y Reminiscencias de Carlyle; en 1894, los Discursos y Direcciones de George William Curtis y las Cartas de Lowell. Norton también fue nombrado albacea literario de Ruskin, y escribió varias introducciones para la edición estadounidense «Brantwood» de las obras de Ruskin. Sus otras publicaciones incluyen Notas de Viajes y Estudios en Italia (1859), y un Estudio Histórico de la construcción de Iglesias en la Edad Media: Venecia, Siena, Florencia (1880). Organizó exposiciones de los dibujos de Turner (1874) y de Ruskin (1879), para los que compiló los catálogos. En 1886, se opuso a la apertura de un «salón de bebidas» en la calle principal cerca de su casa, en una carta que revela poca empatía o comprensión del significado de la inmigración irlandesa a Cambridge en esa época. Al igual que su amigo Ruskin, Norton creía que una de las mejores cosas que uno podía hacer por la gente de la clase trabajadora era darles oportunidades de obtener satisfacción al dedicarse a la mano de obra, en lugar del trabajo rutinario monótono en el que tienen que trabajar como máquinas. T. J. Jackson Lears ha descrito a Norton como el principal defensor estadounidense del movimiento de Artes y Oficios. Norton fue miembro fundador de la Sociedad de Artes y Oficios de Boston.