W 1885 roku został przeniesiony na Uniwersytet w Marburgu, gdzie na Wydziale Filozofii nauczał języków semickich. Kiedy w 1891 roku zmarł Paul de Lagarde, Wellhausen stał się jego sukcesorem na Uniwersytecie w Getyndze, obejmując tym samym profesurę swojego dawnego nauczyciela, Heinricha Ewalda. Na tym stanowisku Wellhausen pozostał aż do 1913 roku, kiedy przeszedł na emeryturę.
Metodologiczne podejście Wellhausena, „które czasami nazywane jest Wellhausenowskim immanentyzmem, jest oparte na koncepcji zgodnie z którą wszystkie nasiona późniejszego rozwoju mają swoje źródło w czasach najwcześniejszych”. Najpierw Wellhausen zastosował je w biblistyce, koncentrując się na dziejach starożytnych Izraelitów. Jego książki Die Composition des Hexateuchs (w Jahrbücher für deutsche Theologie, 1876–1877; opublikowane jako książka w 1885) i Geschichte Israels (vol. 1, 1878;