Eteläpohjalainen maisema kiinnosti maalaria jo nuorena ja keväällä 1915 hän sai kutsun tulla maalaamaan Lapuanjokea Alahärmään. Samalla matkallaan hän tapasi tulevan vaimonsa Saima Alaviitalan. Pariskunta avioitui uudenvuoden aattona 1918 ja sai neljä lasta: Eero Jaakon, Helenan, Antin ja Tuomaksen. Perheen ensimmäinen koti sijaitsi Helsingissä.
Vaikka Nelimarkka sai valtion taidepalkinnon vuonna 1927 maalauksellaan Kolme miestä, hän koki ammatillisen kriisin 1920–1930 lukujen vaihteessa ja halusi vaihtaa alaa. Hän alkoi suunnitella oman taidekoulun perustamista ja hankki piirustusopettajan pätevyyden vuonna 1931. Taiteilija rakensi oman huvilansa vanhempiensa synnyinsijoille Alajärven Pekkolan kylään. Alajärven maisemat sytyttivät maalaamisen innon uudestaan ja Nelimarkka sanoi: ”Nyt kun Pohjanmaa on jalkojeni alla maisemat rupeavat onnistumaan”. Näin myös kävi ja Nelimarkan tyyli koki muutoksen, syntyi ns. Nelimarkan maisema.
Taiteilija kantoi syvää huolta taiteen tilasta Pohjanmaalla ja oli kesken sodan melskeen perustamassa pohjalaisille taiteilijoille omaa liittoa. Pohjalainen taiteilijaliitto perustettiinkin vuonna 1943 ja sen määränpäänä oli taiteen tekeminen tunnetuksi Pohjanmaalla ja muualla.
Sotien jälkeen maalaukset alkoivat käydä kaupaksi ja taiteilija huomasi olevansa suhteellisen varakas mies. Hänellä oli mahdollisuus kehittää unelmaansa taidekoulusta perustamalla oma, taidekokoelmaa kartuttava säätiö. Nelimarkka-Rahasto säätiö perustettiin vuonna 1945 ja sen kokoelmat toimivat myös lähtökohtana myöhemmin huvilan läheisyyteen rakennetulle Nelimarkka-museolle. Taidekouluidea jäi kuitenkin taidekurssitasolle.
Nelimarkka-museon valmistumisen jälkeen (1964) taiteilija vietti suurimman osan ajastaan Alajärvellä. Hän piti museotaan auki, maalasi kyläläisiä omissa askareissaan ja maisemia eri vuodenaikoina. Pitkät ulkomaan matkat jäivät pois ja Nelimarkalle myönnettiin professorin arvonimi vuonna 1966. Taiteilija-professori vietti vielä elämänsä viimeisen kesän Alajärvellä. Eero Nelimarkka nukkui pois Helsingin kodissaan Töölössä marraskuussa 1977 ja hänet on haudattu Hietaniemen hautausmaalle.