1804 berief man Coudray nach Fulda als Hofarchitekt und Lyzeumsprofessor. Nach einem Italienaufenthalt nahm er die Stelle bis 1815 ein. Durch die Neuaufteilung Europas auf dem Wiener Kongress wurde jedoch das Fürstentum Fulda an die Nachbarstaaten aufgeteilt. Das Herzogtum Weimar erhielt den Status Großherzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach. 1816 trat Coudray in Weimar das Amt des Oberbaudirektors an, das er fast 39 Jahre bis zu seinem Tod 1845 innehatte.
Coudray ist maßgeblich für das klassizistische Antlitz Weimars verantwortlich. Nach seinen Entwürfen entstanden u. a. die Wagenremise am Theaterplatz (1823, heute Bauhaus-Museum), Bürgerschule (1825, heute Musikschule Ottmar Gerster), Weimarer Fürstengruft (1828) als Grabstätte von Johann Wolfgang Goethe und Friedrich Schiller, der Goethebrunnen und Torhaus auf dem Frauenplan (1822), die Türen und Bänke des Goetheschen Gartenhauses (1830) und der Westflügel des Weimarer Stadtschlosses mit Schlosskapelle (1834). Viele Fassaden-, Platz- und Straßengestaltungen stammen von ihm.
Coudray war jedoch sowohl Stadt- als auch Landbaumeister. Er beschäftigte sich intensiv mit der Neugestaltung von Bauernhöfen und Dorfanlagen, die durch Kriegs- und Nachkriegseinwirkungen sowie Vernachlässigung stark gelitten hatten. Dazu schuf Coudray Normalrisse, die als Bauvorlage für Bauernhöfe, Schul- und Pfarrhäuser dienen sollten. Er legte keinen Wert auf architektonischen Schmuck, sondern vielmehr auf gute Funktionalität und wohlproportionierte Maßverhältnisse. Besonders wichtig war ihm die Einhaltung eines Schutzabstandes zwischen den einzelnen Gebäuden, um die Brandgefahr einzudämmen. Wie wesentlich dies war, zeigt das Dorf Udestedt nicht weit von Hopfgarten entfernt, das im Jahre 1819 vollständig niederbrannte. Es wurde nach Plänen Coudray wieder aufgebaut.
Viele Dorfkirchen folgten den klassizistischen Plänen Coudrays. So weisen die Stadtkirche Rastenberg (1826) und die Dorfkirche Tannroda (1825) viele Gemeinsamkeiten mit der Hopfgartener Kirche auf.