Il épouse l'une de ses élèves, Alice Espir (1901-1996), née à Colombes (Hauts-de-Seine), premier prix de violon dans la classe de Lefort, au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris.
À partir de 1919 il enseigne au Conservatoire de Paris en tant que professeur de musique d'ensemble (formations diverses : trios, quatuors, quintettes, etc.).
Ayant connu les débuts de l'enregistrement phonographique, Charles Tournemire a enregistré vers 1930-1931 en concert cinq improvisations sur des disques 78 tours. Ce témoignage exceptionnel de l'art improvisatoire a été immortalisé par Maurice Duruflé, l'un de ses élèves les plus célèbres, qui, patiemment, à partir de ces disques, a reconstitué et transcrit en partition ces chefs-d'œuvre, entre 1956 et 1958 :
La basilique Sainte-Clotilde, dans laquelle Charles Tournemire a été organiste pendant plus de 40 ans.
L’Orgue mystique : Cycle de Noël, op. 55 — Cycle de Pâques, op. 56 — Cycle Après La Pentecôte, op. 57 par Georges Delvallée (orgue) ;
Charles TOURNEMIRE : Rhapsodie, op. 29 - Poème mystique, op. 33 - Cloches de Châteauneuf-du-Faou, op. 62 - Études de chaque jour, op. 70 - Douze Préludes-Poèmes op. 58 par Georges Delvallée (piano).
N.B. : Ces enregistrements conjuguent les avantages d'une qualité artistique reconnue, d'une bonne qualité technique et d'une durée généreuse. Toutefois, les présentes suggestions ne reflètent que l'avis de wikipédistes et ne sauraient être considérées comme des références indiscutables, tant en ce qui concerne le choix des œuvres que celui des interprétations.
Op. 38 Poème, pour grand orgue et orchestre, 1909–10, Eschig.
Op. 39 Triptyque, texte de Albert Samain, voix et piano, 1910.
Op. 40 Pour une épigramme de Théocrite, pour 3 flûtes, 2 clarinettes et harpe, 1910.
Op. 41 Triple choral, pour orgue, 1910.
Op. 42 Les dieux sont morts (Chryséis), drame antique en 2 actes, adaptation de E. Berteaux (2 versions), 1910-12 (créé à l'Opéra de Paris douze années plus tard, soit en 1924).
Version 1: pour solistes, chœurs et orchestre.
Version 2: pour piano et chant réduit, 1910-12.
Op. 43 Symphonie nº 3 « Moscou », en ré majeur, pour orchestre, 1912–13, Eschig.
Remarque: Ne sont indiquées ci-dessus que les œuvres figurant au catalogue "avec Opus". Les autres compositions de Charles Tournemire, qui sont restées "sans Opus", ne sont pas mentionnées.
Bernard de Cassagne : Les organistes de Sainte-Clothilde, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
Stéphane Detournay : Charles Tournemire, Le Courrier de Saint-Grégoire, n°84, revue électronique de l'AMG, 2020.
Joël-Marie Fauquet : Catalogue de l’Œuvre de Charles Tournemire, Éditions Minkoff, Genève, 1979.
André Fleury : "Quelques souvenirs (sur Charles Tournemire)", André Fleury (1903-1995), Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°55, 1996-I. ISSN 1261-6702.
Alain Hobbs : L'enseignement de la technique d'orgue de Charles Tournemire, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
Pascal Ianco: Charles Tournemire, ou Le mythe de Tristan. Papillon, Genève, 2001. (ISBN2-940310-06-8)
Thomas Lacôte : Une certaine lecture de Paraphrase-Carillon, Tournemire, musicien de l'écriture, Bulletin de l'Association Maurice & Madeleine Duruflé, n°7-8, 2008.
Bernadette Lespinard : L'orgue mystique de Charles Tournemire, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°139 bis, 1971-II.
Daniel-Jean-Yves Lesur : Charles Tournemire et l'orgue de Sainte-Clothilde, correspondance inédite avec Daniel-Lesur, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
Sylvie Mallet : Charles Tournemire et l'Orgue Mystique, L'orgue à Paris dans les années 1930, revue L'orgue, n°295-296, 2011/III-IV.
Olivier Messiaen : L'orgue mystique de Charles Tournemire, revue La Syrinx, mai 1938.
Souvenirs sur Charles Tournemire (par Noëlie Pierront, André Fleury, Geneviève Gérard, Jean Langlais, Gaston Litaize, Pierre Moreau, Henriette Puig-Roget, Bernard Schulé), Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
François Sabatier : Charles Tournemire et la restauration de son orgue, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
Robert Sutherland Lord : La liturgie et le chant grégorien dans l'Orgue Mystique, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
Andrew Thomson : Les enregistrements de Charles Tournemire, Cahiers et Mémoires de l'Orgue, n°41, 1989-I. ISSN 1261-6702.
Au Canada, au Japon et dans les autres pays observant un délai de protection de 50 ans post mortem, les œuvres de Tournemire sont entrées dans le domaine public le .
Aux États-Unis, les œuvres de Tournemire publiées avant 1923 sont entrées dans le domaine public ; celles publiées à partir de 1923 (et jusqu'en 1977) sont (très probablement) protégées durant 95 ans après leur date de publication[2].
Dans l'Union européenne et dans les autres pays observant un délai de protection de 70 ans post mortem, les œuvres de Tournemire sont entrées dans le domaine public le [3].
Ces indications valent pour les œuvres dont Tournemire est le seul auteur ; pour la musique vocale il convient de vérifier aussi le statut de l'auteur du texte. Les improvisations sur des hymnes reconstituées par Duruflé (†1986) sont bien sûr protégées en fonction de ce dernier.