Maderna dyrygował na festiwalu "Musica Viva" w Monachium zaangażowany przez Karla Amadeusa Hartmanna; była to jego pierwsza profesjonalna dyrygentura.
Podczas międzynarodowego Kursu Kompozytorskiego (Internationale Ferienkurse für Neue Musik) w Darmstadt w 1951 zorganizował zespół Internationales Kranichsteiner Kammer-Ensemble; tutaj spotkał wielu innych uznanych kompozytorów: Bouleza, Messiaena, Stockhausena, Cage’a, Pousseura i wielu wykonawców neue Musik, którzy stali się inspiracją do powstania nowych utworów (np. Musica su due dimensioni dla flecisty Severino Gazzelloniego). Maderna był eklektycznym twórcą, łączył wiele stylów muzycznych. Dyrygował dziełami Purcella Dydona i Eneasz, Wagnera Parsifal, wieloma utworami Debussy’ego i Ravela, symfoniami klasycznymi i romantycznymi; lubił także muzykę jazzową, co jest zauważalne w jego utworach (np. w operze Don Perlimplin).
Razem z Luciano Berio założył Studio di Fonologia Musicale przy RAI (Radiotelevisione Italiana); w 1955 założyli także Incontri Musicali. W latach 1957–58 wykładał technikę dodekafoniczną w Konserwatorium Mediolańskim;