Hoelzel war für die Entwicklung der Moderne in Deutschland von großer Bedeutung. 1892 eröffnete er in Dachau bei München eine Malschule, die u.a. Emil Nolde besuchte. Durch seine theoretische und didaktische Begabung wie auch durch sein eigenes Œuvre zog Hölzel einen großen Kreis von später bedeutenden Malern an, darunter Max Ackermann, Willi Baumeister, Johannes Itten, Ida Kerkovius und Oskar Schlemmer. Seine bahnbrechende Lehre von den bildnerischen Mitteln und seine Farbtheorie fanden durch seine Schüler Eingang in den Unterricht am Bauhaus.